DD253581B3

DD253581B3 - DEVICE FOR COOLING ROLLING IN WATER COOLING TRACKS

Info

Publication number: DD253581B3
Application number: DD86296273A
Authority: DD
Inventors: Walter Dipl-Ing Worgt; Wilfried Dipl-Ing Lampe; Peter Gensch; Reinhard Schulz
Original assignee: Thaelmann Schwermaschbau Veb
Priority date: 1986-11-14
Filing date: 1986-11-14
Publication date: 1992-11-19
Also published as: DD253581A1; SE8701504D0; SE467297B; IT8720312A0; GB2197232B; GB8711075D0; DE3710450A1; SE8701504L; GB2197232A; IT1203978B

Description

Hierzu 6 Seiten ZeichnungenFor this 6 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Abkühlung von Walzgut in Wasserkühlstrecken unmittelbar nach dem letzten Walzgerüst in Walzwerken für Draht und Feinstahl.The invention relates to a device for cooling of rolling stock in water cooling sections immediately after the last rolling stand in rolling mills for wire and fine steel.

Characteristic of the known state of the art

In Walzwerken für Draht und Feinstahl werden verstärkt Wasserkühlstrecken zwischen den Walzgerüsten bzw. unmittelbar nach dem letzten Walzgerüst eingesetzt. In diesen Wasserkühlstrecken wird eine schnelle Temperaturreduzierung des Walzgutes im Durchlauf erreicht, wobei diese Temperaturreduzierung zur Erzielung bestimmter Stahleigenschaften und Gefügeausbildungen gesteuert und kontrolliert erfolgt. Ein weiterer Effekt bei dieser Kühlung ist die beachtliche Absenkung der Zunderbildung und die Minderung der Wärmebelastung der den Kühlstrecken folgenden Ausrüstungen. Die Kühlstrecken bestehen in bekannter Weise aus mehreren hintereinander angeordneten Kühlrohren, denen am Ende oder auch in der Mitte durch zweckmäßige Elemente Kühlwasser unter Druck zugeführt wird. Dieses Kühlwasser bewegt sich dann zusammen mit dem Walzgut in gleicher oder entgegengesetzter Richtung durch das Kühlrohr und kühlt dabei das Walzgut ab.In rolling mills for wire and fine steel, water cooling sections are increasingly being used between the rolling stands or immediately after the last rolling stand. In these water cooling sections a rapid reduction in temperature of the rolling stock is achieved in the passage, this temperature reduction is controlled and controlled to achieve certain steel properties and microstructures. Another effect of this cooling is the considerable reduction in scale formation and the reduction in the heat load on the equipment following the cooling sections. The cooling sections consist in a known manner of a plurality of successively arranged cooling tubes, which is supplied at the end or in the middle by appropriate elements cooling water under pressure. This cooling water then moves together with the rolling stock in the same or opposite direction through the cooling tube, thereby cooling the rolling stock.

Zur Vermeidung von Ungleichmäßigkeiten bei der Abkühlung und auch von Störungen beim Walzgutdurchlauf muß nach den Kühlrohren das Wasser vom Walzgut abgetrennt werden, ohne dabei eine unzulässige Bremsung an dessen Mantelfläche, vor allem bei Draht mit gerippter Oberfläche und kleinem Querschnitt, zu erzeugen. Nach dem SU-Patent 205860 wird der Kühlrohrwasserstrahl durch einen Querstrahl unter 60°... 90° zur Achse abgelenkt.To avoid unevenness in the cooling and also disturbances in Walzgutdurchlauf after the cooling tubes, the water must be separated from the rolling stock, without creating an unallowable braking on the lateral surface, especially in wire with ribbed surface and small cross-section. According to the SU patent 205860, the cooling water jet is deflected by a transverse beam at 60 ° ... 90 ° to the axis.

Entsprechend DE-OS 1777343 können diese Art von Abweiser auch mehrmals, z.B. um 180° versetzt, angeordnet werden. Weiter ist nach SU-Patent 205860 das Endteil des Kühlrohres gebogen. Durch diesen Bogen soll das Kühlwasser abgelenkt werden, während das Walzgut durch eine Öffnung darin geradeaus hindurchtreten kann. Auch kann nach diesem Patent das Abweisendurch einen Abweiskorb erfolgen.According to DE-OS 1777343, this type of deflector can also be repeatedly, e.g. offset by 180 °. Next, according to SU patent 205860, the end part of the cooling tube is bent. Through this arc, the cooling water to be deflected while the rolling stock can pass straight through an opening therein. Also, according to this patent, the rejection can be done by a reject basket.

Nach der DE-AS 2 315482 kann auch ein Teil des Kühlrohrkühlwassers abgezweigt, seitlich umgelenkt und schräg von unten auf das Walzgut zum Abweisen des Kühlrohrwasserdstrahis gespritzt werden. Natürlich kann zum Abstreifen auch eine einfache und einstellbare Ringabsteifdüse eingesetzt werden.According to DE-AS 2 315 482, a part of the cooling-tube cooling water can also be branched off, laterally deflected and injected obliquely from below onto the rolling stock for rejecting the cooling-tube water jet. Of course, a simple and adjustable Ringabsteifdüse can be used for stripping.

Auch ist bekannt, daß das Abstreifen durch mehrere hintereinander angeordnete Zentrierbuchsen erfolgt und die Kühlrohre aus einem Gleich- und Gegenstromteil bestehen (DD-PS 92216).It is also known that the stripping is done by a plurality of successively arranged Zentrierbuchsen and the cooling tubes consist of a DC and countercurrent part (DD-PS 92216).

Zur Erzielung einer hohen Abkühlintensität und zur Vermeidung einer unzulässigen Kühlwassererwärmung wird den Kühlrohren eine beachtliche Wassermenge zugeführt, und diese Wassermenge sollte möglichst vollständig an der Walzgutkühlung beteiligt werden, d.h., sie muß mit entsprechender Geschwindigkeit durch die Kühlrohre strömen. Als Folge davon tritt das Kühlwasser als kräftiger Strahl aus dem Kühlrohr aus. Zur Vermeidung einer unkontrollierten und ungleichmäßigen Abkühlung des Walzdrahtes muß der Wasserstrahl des Kühlrohres durch einen Abstreifer aufgehalten werden. Nach der Wasserkühlstrecke muß das Walzgut „trocken" sein. Neben der Wasserkühlung ist besonders beim Walzen kleiner Drahtdurchmesser auch die störungsfreie Walzgutführung durch die Kühlstrecken von großer Bedeutung. Dies bedingt einen kurzen Abstand zwischen den Kühlrohren bzw. zwischen den Kühlrohren und den Abstreifdüsen. Dadurch bedingt ist eine Beeinflussung der Wasserströmung in den Kühlrohren durch die Abstreifer nicht zu vermeiden.In order to achieve a high cooling intensity and to prevent inadmissible cooling water heating, a considerable amount of water is supplied to the cooling tubes, and this amount of water should be involved as fully as possible in the rolling stock cooling, that is, it must flow through the cooling tubes at a suitable speed. As a result, the cooling water exits the cooling tube as a powerful jet. To avoid uncontrolled and uneven cooling of the wire rod, the water jet of the cooling tube must be stopped by a scraper. In addition to water cooling, the rolling mill guide through the cooling sections is particularly important for rolling small wire diameters, which requires a short distance between the cooling tubes or between the cooling tubes and the wiping nozzles is an influence on the flow of water in the cooling tubes by the scraper unavoidable.

Insgesamt kann eingeschätzt werden, daß ein reproduzierbares und vollständiges Abstreifen von Restwasser bei den bekannten Lösungen nicht gegeben ist. Außerdem ist der Druckwasserverbrauch für das Abstreifen viel zu hoch.Overall, it can be estimated that a reproducible and complete stripping of residual water in the known solutions is not given. In addition, the pressure water consumption for stripping is much too high.

Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, die Wasserkühlstrecke so zu gestalten, daß der Ausrüstungs- und Betriebsaufwand gegenüber bekannten Anlagen gesenkt wird.It is the object of the invention to make the water cooling route so that the equipment and operating costs compared to known systems is lowered.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Strömungsenergie des mit dem Walzgut austretenden Kühlwassers zu senken bei einer guten Trennung des Kühlwassers vom Walzgut. Die Trennung soll mit Hilfe eines Mediums realisiert werden, dessen Strömungsenergie nicht höher ist als die des Kühlwassers selbst.The invention has for its object to reduce the flow energy of the exiting with the rolling stock cooling water at a good separation of the cooling water from the rolling stock. The separation should be realized by means of a medium whose flow energy is not higher than that of the cooling water itself.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß hinter dem letzten arbeitenden und mit einem Diffusor austrittsseitig versehenen Kühlrohr und vor den Abstreifdüsen mehrere, in der Summe ihrer Längen, einschließlich der Zwischenräume, mindestens eine Kühlrohrlänge ergebend, Abstreifrinnen angeordnet sind, in denen, wie in den Abständen dazwischen, der Kühlwasserstrahl des Kühlrohres im wesentlichen aufgelöst wird und abfließt. In dem sich periodisch ändernden Querschnitt der Absteifrinnen sind Einlauftrichter, Auflageabschnitte für das Walzgut von mindestens 10mm Länge mit daran anschließenden Diffusoren und Abflußkammern angeordnet. Das am Walzgut verbleibende Restwasser wird von Abstreifdüsen aufgehalten. Die Abstreifdüsen sind als Kombination von Wasserabstreifdüse und Luftabstreifdüse oder Saugabstreifdüse in einer wasserdichten, aufklappbaren Wanne angeordnet. Die Wasserabstreifdüse kennzeichnet, daß die in der Düse angordneten, in die Mittelbohrung mündenden Bohrungen unter einem Winkel α = 12°-15° auf die Zentrierachse der Mittelbohrung der Wasserabstreifdüse gerichtet sind.According to the invention the object is achieved in that behind the last working and provided with a diffuser outlet side cooling tube and before the wiper several, in the sum of their lengths, including the interstices, at least one cooling tube length resulting Abstreifrinnen are arranged, in which, as in the Distances between them, the cooling water jet of the cooling tube is substantially dissolved and drained. In the periodically changing cross section of Absteifrinnen inlet funnel, support sections for the rolling stock of at least 10mm in length with adjoining diffusers and discharge chambers are arranged. The remaining water remaining on the rolling stock is held up by wiping nozzles. The wiper nozzles are arranged as a combination of water wiping nozzle and air wiping or Saugabstreifdüse in a watertight, hinged tray. The Wasserabstreifdüse indicates that the angordneten in the nozzle, opening into the central bore holes are directed at an angle α = 12 ° -15 ° to the centering of the central bore of the Wasserabstreifdüse.

Es gehört weiterhin zum Wesen der Erfindung, daß die jeweils von einem entsprechenden Deckel verschlossene Abstreifrinne und Führungsrinne durch Exzenterhebel arretiert und durch prismatische Auflagen eindeutig fixiert in der Wasserkühlstrecke angeordnet sind.It is also part of the essence of the invention that the each closed by a corresponding lid scraper and guide channel locked by eccentric lever and are clearly fixed by prismatic conditions in the water cooling section.

Die erfindungsgemäße Erfindung wird so gestaltet, daß die Saugabstreifdüse eine geschlossene, nur durch die Walzgutdurchtrittsbohrungen der äußeren Führungsbuchsen nach außen offene Kammer ist und die Wasserstrahlpumpe der Saugabstreifdüse sich unterhalb des Walzgutes befindet.The inventive invention is designed so that the Saugabstreifdüse is a closed, only through the Walzgutdurchtrittsbohrungen the outer guide bushes to the outside open chamber and the water jet pump Saugabstreifdüse located below the rolling stock.

embodiment

Anhand der Zeichnung soll die erfinderische Lösung näher erläutert werden. Es zeigenWith reference to the drawing, the inventive solution will be explained in more detail. Show it

Fig. 1: die schematische Anordnung der Baugruppen mit einer LuftabstreifdüseFig. 1: the schematic arrangement of the assemblies with a Luftabstreifdüse

Fig. 2: die schematische Anordnung der Baugruppen mit einer SaugabstreifdüseFig. 2: the schematic arrangement of the modules with a Saugabstreifdüse

Fig. 3: die Austrittsseite des KühlrohresFig. 3: the outlet side of the cooling tube

Fig.4: die Anordnung und den Aufbau der Saugabstreifdüse4 shows the arrangement and structure of Saugabstreifdüse

Fig. 5: den Aufbau der WasserabstreifdüseFig. 5: the structure of the Wasserabstreifdüse

Fig. 6: einen Längsschnitt durch eine AbstreifrinneFig. 6: a longitudinal section through a scraper

Fig.7: denSchnittA-AderFig.6.Fig.7: the section A-wire Fig.6.

WZ: Wasserzulauf WA: Wasserabfluß LZ: LuftzufuhrWZ: water inlet WA: water outlet LZ: air supply

In einem bevorzugt ausgeführten Beispiel werden nach dem in Walzrichtung letzten Kühlrohr 1 mindestens zwei Abstreifrinnen 2, eine Abstreifdüsenkombination, bestehend aus Wasserdüse 3 und Luftdüse 4 bzw. Wasserdüse 3 und Saugabstreifdüse 5 sowie weiter eine Führungsrinne 6 angordnet. Das Walzgut selbst, vorzugsweise Draht mit 15 ... 12mm 0 mit glatter oder gerippter Oberfläche, ist nicht dargestellt.In a preferred embodiment, after the last cooling tube 1 in the rolling direction at least two Abstreifrinnen 2, a Abstreifdüsenkombination, consisting of water nozzle 3 and 4 Luftdüse or water nozzle 3 and Saugabstreifdüse 5 and further a guide trough 6 angordnet. The rolling stock itself, preferably wire with 15 ... 12mm 0 with smooth or ribbed surface is not shown.

Bekannterweise wird das Kühlwasser WZ 1 mit einem entsprechenden Druck über den Düsenkopf 7 dem Kühlrohr 1 zugeführt, durchströmt dieses zusammen mit dem Walzgut in gleicher Richtung, wobei das Walzgut abkühlt. Am Ende des Kühlrohres tritt es als kräftiger Strahl aus diesem aus. Um diesem Strahl schon auseinanderzuziehen, erhält das Kühlrohr 1 einen Diffusor 8. Im Abstand a folgen dem Kühlrohr 1 die Abstreifrinnen 2. Wie die Kühlrohre 1, sind die Abstreifrinnen 2, die Abstreifdüsen 3,4,5 und der Anfang der Führungsrinne 6 in einer aufklappbaren Wanne 9 angeordnet und liegen dort auf prismatischen Auflagen 10 auf. Gehalten werden sie durch Exzenterhebel 11. Die Abstreifrinnen 2 und die Führungsrinnen 6 werden nach oben durch Deckel 12 verschlossen. Während die Führungsrinnen 6 mit ihren Deckeln 12 einen gleichbleibenden Querschnitt für den Walzgutdurchlauf haben, sind die Abstreif rinnen 2 mit ihren Deckein 12 so gestaltet, daß sie zwar einen guten Walzgutdurchlauf gestatten, aber dem Kühlwasserstrahl des Kühlrohres einen erhöhten Strömungswiderstand entgegengesetzten. Dieser Strömungswiderstand wird erreicht durch die periodische Anordnung von Führungstrichtern für das Walzgut mit einem Auflageabschnitt mit der Breite b für dasselbe, mit daran anschließenden Diffusoren und mit Abflußkammern 13 für das Kühlwasser. Wiederum im Abstand a werden nach den Abstreifrinnen 2 Wasserabstreifdüsen 3 vorgesehen. Das Wasser WZ 2 dieser Abstreifdüsen wird vorzugsweise von unten durch den Boden der Wanne 9 zugeführt, und es tritt dann durch mindestens sechs Bohrungen, die gleichmäßig am Umfang unter dem Winkel α verteilt sind, entgegen der Walzrichtung aus. Bis auf Resttropfen, besonders bei Walzgut mit gerippter Oberfläche, wird so durch die Wasserabstreifdüsen 3 das Kühlwasser des Kühlrohres zurückgehalten. Das Abstreifen dieser Resttropfen übernehmen Luftabstreifdüsen 4 oder Saugabstreifdüsen 5. Bei den Luftabstreifdüsen 4 handelt es sich um bekannte Düsen, in denen Druckluft L durch einen Ringspalt senkrecht auf das Walzgut geblasen wird. Vor der Saugabstreifdüse 5 wird zweckmäßigerweise außer den innerhalb derselben angeordneten noch eine Führungsbuchse 14 vorgesehen. Die gesamte Saugabstreifdüse 5 besteht im wesentlichen aus mindestens drei weiteren Führungsbuchsen 14, unter denen in einem Gehäuse 18 eine Wasserstrahlpumpe 15 angeordnet ist. Das Wasser WZ 3 für diese Pumpe wird auch von unten durch die Wanne 9 zugeführt. Diese Wassermenge für die Wasserstrahlpumpe 15 ist etwa halb so groß wie die eines Kühlrohres. Der Wasserstrahl der Pumpe 15 wird im Boden der Wanne 9 durch eine Öffnung, zusammen mit dem anderen Kühlwasser, abgeführt, wobei besonders zur Geräuschminderung ein siebartiger Trichter 16 vorgesehen ist. Nach oben wird die Saugabstreifdüse durch eine aufklappbare Haube 17 abgeschlossen, die gleichzeitig die Führungsbuchsen 14 arretiert. Bis auf die Durchtrittsbohrung für das Walzgut in den Führungsbuchsen 14, entsteht durch diese, durch das Gehäuse 18 und die Haube 7 ein geschlossener Raum, in dem durch die Wasserstrahlpumpe 15 ein Unterdruck erzeugt wird, der ausreicht, die Resttropfen des Kühlwassers vom Walzgut abzusaugen. Der Wasserdruck für das Kühlrohr 1 und für die Saugabstreifdüse 5 ist etwa gleich groß. Für die Wasserabstreifdüse 3 beträgt der Wasserdruck etwa 10...30% dieses Wertes.As is known, the cooling water WZ 1 is supplied to the cooling tube 1 with a corresponding pressure via the nozzle head 7, flows through this together with the rolling stock in the same direction, whereby the rolling stock cools. At the end of the cooling tube, it emerges as a powerful jet from this. At a distance a follow the cooling tube 1, the scraper 2. Like the cooling tubes 1, the Abstreifrinnen 2, the Abstreifdüsen are 3,4,5 and the beginning of the guide trough 6 in one arranged hinged tray 9 and are there on prismatic pads 10. They are held by eccentric 11. The Abstreifrinnen 2 and the guide grooves 6 are closed at the top by cover 12. While the guide grooves 6 with their lids 12 have a constant cross section for the Walzgutdurchlauf, the Abstreif are troughs 2 with their Deckein 12 designed so that they allow a good Walzgutdurchlauf, but the cooling water jet of the cooling tube opposite flow resistance increased. This flow resistance is achieved by the periodic arrangement of guide chutes for the rolling stock with a support portion of width b for the same, with adjoining diffusers and with discharge chambers 13 for the cooling water. Again at a distance a 2 Wasserabstreifdüsen 3 are provided after the Abstreifrinnen. The water WZ 2 of these wiping nozzles is preferably supplied from below through the bottom of the trough 9, and it then passes through at least six holes which are uniformly distributed on the circumference at the angle α, opposite to the rolling direction. Except for residual drops, especially in rolling stock with a ribbed surface, the cooling water of the cooling tube is retained by the Wasserabstreifdüsen 3. The stripping of these residual droplets take Luftabstreifdüsen 4 or Saugabstreifdüsen 5. The Luftabstreifdüsen 4 are known nozzles in which compressed air L is blown through an annular gap perpendicular to the rolling stock. In front of the Saugabstreifdüse 5 is expediently also provided within the same arranged a guide bush 14. The entire Saugabstreifdüse 5 consists essentially of at least three other guide bushings 14, under which in a housing 18, a water jet pump 15 is arranged. The water WZ 3 for this pump is also supplied from below through the trough 9. This amount of water for the water jet pump 15 is about half as large as that of a cooling tube. The water jet of the pump 15 is discharged in the bottom of the tub 9 through an opening, together with the other cooling water, with a sieve-like funnel 16 is provided especially for noise reduction. At the top, the Saugabstreifdüse is completed by a hinged hood 17, which locks the guide bushes 14 at the same time. Except for the through hole for the rolling stock in the guide bushings 14, created by this, through the housing 18 and the hood 7, a closed space in which by the water jet pump 15, a negative pressure is generated sufficient to suck the residual drops of cooling water from the rolling stock. The water pressure for the cooling tube 1 and for Saugabstreifdüse 5 is about the same size. For the Wasserabstreifdüse 3, the water pressure is about 10 ... 30% of this value.

In Betracht gezogene Druckschriften: DE-AS 2315482, Kl. C 21 D 1/02 DE-OS 1777343, Kl. B 21 C 9/00 DD-PS 92216, Kl. B 21 B 45/02Documents contemplated: DE-AS 2315482, Kl. C 21 D 1/02 DE-OS 1777343, Kl. B 21 C 9/00 DD-PS 92216, Kl. B 21 B 45/02

250476, Kl. B 21 B 45/02 Gb-PS 2146278, Kl. B 21 B 45/02 SU-PS 205860, KI.18 C 1/62250476, class B 21 B 45/02 Gb-PS 2146278, class B 21 B 45/02 SU-PS 205860, KI.18 C 1/62

Claims

1. means for cooling of rolling stock in water cooling sections, which are equipped with cooling pipes and wiping, wherein the last exit side arranged cooling tube is provided with a diffuser, characterized in that between the last cooling tube (1) and the wiping nozzles (3,4,5 ) are arranged, in the sum of their lengths, including the interstices, at least one cooling tube length, Abstreifrinnen (2) are arranged.

2. Device for cooling of rolling stock in water cooling sections according to claim 1, characterized in that the test troughs (2) together with their covers (12), viewed in the passage direction, of nozzle-shaped constrictions, support portions for the passable material of at least 10 mm in length with it subsequent diffusers and outflow chambers (13) are formed, which alternate periodically.

3. Device for cooling of rolling stock in water cooling sections according to claim 1 or 2, characterized by combination of Wasserabstreifdüse (3) and Luftabstreifdüse (4) or Wasserabstreifdüse (3) and Saugabstreifdüse (5) arranged in a watertight, hinged tray (9) are.

4. means for cooling of rolling stock in water cooling sections according to one of claims 1 to 3, characterized in that the guide channel (6) by eccentric lever (11) locked and in connection with prismatic supports (10) is fixed clearly arranged in the water cooling section.

5. means for cooling of rolling stock in water cooling sections according to one of claims 1 to 4, characterized in that arranged in the Wasserabstreifdüse (3), opening into the central bore holes at an angle α = 12 ° -15 ° to the centering of the central bore the Wasserabstreifdüse (3) are directed.

6. means for cooling rolling stock in water cooling sections according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Saugabstreifdüse (5) is a substantially closed, only by the Walzgutdurchtrittsbohrungen the outer guide bushes (14) with the environment related chamber.

7. A device for cooling of rolling stock in water cooling sections according to one of the Aansprüche 1 to 6, characterized in that a water jet pump (15) within the Saugabstreifdüse (5) and is arranged below the rolling guide.

8. means for cooling of rolling stock in water cooling sections according to claim 7, characterized in that in the Saugabstreifdüse (5) arranged guide bushes (14), a further guide bush (14) is connected upstream of the same.