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DE19850739A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von walzwarmem Walzgut, insbesondere Warmbreitband - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von walzwarmem Walzgut, insbesondere Warmbreitband

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Publication number
DE19850739A1
DE19850739A1 DE19850739A DE19850739A DE19850739A1 DE 19850739 A1 DE19850739 A1 DE 19850739A1 DE 19850739 A DE19850739 A DE 19850739A DE 19850739 A DE19850739 A DE 19850739A DE 19850739 A1 DE19850739 A1 DE 19850739A1
Authority
DE
Germany
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cooling
roller
rolling stock
cooling medium
roll
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19850739A
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English (en)
Inventor
Uwe Plociennik
Meinert Meyer
Ludwig Weingarten
Martin Braun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Schloemann Siemag AG
Schloemann Siemag AG
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Publication date
Application filed by SMS Schloemann Siemag AG, Schloemann Siemag AG filed Critical SMS Schloemann Siemag AG
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Priority to AT99121521T priority patent/ATE239561T1/de
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Priority to DE59905432T priority patent/DE59905432D1/de
Priority to JP31232399A priority patent/JP4444415B2/ja
Priority to US09/433,626 priority patent/US6142003A/en
Publication of DE19850739A1 publication Critical patent/DE19850739A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/06Lubricating, cooling or heating rolls
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    • B21B45/0218Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen von walzwarmem Walzgut, wobei zur bevorzugt beidseitigen Kühlung von Warmbreitband zwischen jeweils zwei beabstandeten Gerüsten (8, 9) ein Wärmeaustausch zwischen Walzgut (10) und Kühlmedium mit Hilfe einer Druckwasserströmung (14) durch eine Folge eines Druck- (21) und Konvektionsraumes (22) vorgenommen und das Walzgut (10) durch gezieltes Steuern der Intensität der Zwangskonvektion gekühlt wird. Die Zwischengerüst-Kühlung (20) wird kombiniert mit einer zusätzlichen Walzenkühlung (19) im Bereich des auslaufseitigen Walzspaltes (11) unter Verwendung einer gerichteten Druckwasserströmung (25) entlang eines Umfangsbereiches des Walzenballens (2) jeder Arbeitswalze (3), wobei die Zwischengerüst-Kühlung (20) und die Walzenkühlung (19) jeweils mit berührungslosen Abdichtungen bezüglich der Walzgutoberfläche bzw. des Walzenballens (2) arbeiten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen von walzwarmem Walzgut, wobei zur bevorzugt beidseitigen Kühlung von Warmbreitband zwischen jeweils zwei beabstandeten Gerüsten ein Wärmeaustausch zwischen Walzgut und Kühlmedium mit Hilfe einer Druckwasserströmung durch eine Folge eines Druck- und Konvektionsraumes vorgenommen und das Walzgut durch gezieltes Steuern der Intensität der Zwangskon­ vektion gekühlt wird. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die Erkenntnisse beim Kühlen von walzwarmem Walzgut beruhen auf langjährigen praktischen Erfahrungen. Diese zeigen, daß bspw. bei Draht und Stabstahl in Wasserkühlstrecken wesentlich höhere Kühl­ intensitäten erzielt werden, als in Wasserkühlstrecken von Warm­ breitbandstraßen. In Kühlstrecken für Draht und Stabstahl betragen die Wärmeübergangszahlen bspw. ca. 20 000 bis 40 000 W/m2K, während in einer Laminarkühlstrecke hinter dem Fertiggerüst für Warmbreit­ band Wärmeübergangszahlen von ca. 800 bis 1500 W/m2K, also eine um ca. 10-15fach niedrigere Kühlintensität erzielt werden. Dies hat zur Folge, daß für die gleiche Temperaturabsenkung bei Warmbreitband im Verhältnis zu Draht und Stabstahl eine wesentlich längere Kühl­ strecke benötigt wird.
Durch neuere Technologien beim Walzen von Warmbreitband, insbesonde­ re zur Ausbildung eines ferritischen Gefüges, muß insbesondere zwischen den letzten Gerüsten einer Walzstraße intensiv gekühlt werden, um niedrigere Endwalztemperaturen bei nicht zu großen Gerüstabständen zu erhalten. Beim Walzen von dünnen Abmessungen, bei welchen der Warmbandhaspel zur Vermeidung von unruhig laufendem Band näher am Fertiggerüst angeordnet werden muß, werden gleichfalls Wasserkühlstrecken mit höherer Kühlintensität erforderlich.
Die DE 39 27 276 A1 offenbart ein Verfahren zum Härten von Stahl mit flüssigen Kühlmedien. Daraus geht hervor, daß mit den bisher bekannten Verfahren zum Härten von Stahl mit Hilfe von flüssigen Kühlmedien auch bei Stäben mit geringen Stabdurchmessern eine nur geringe, auf die Randzone bezogene Einhärtungstiefe erreicht wird. Demgegenüber wird mit dem Verfahren gemäß DE 39 29 276 A1 nicht nur eine erhebliche Steigerung der Einhärtungstiefe, sondern auch ein vollständiges Durchhärten insbesondere von stabförmigen Walzproduk­ ten bis zu 70 mm Durchmesser in besonders einfacher Weise dadurch ermöglicht, daß das Walzprodukt aus Stahl unmittelbar nach dem Walzprozeß in einer mit Kühlmedien versehenen Kühlstrecke hohen Strömungsgeschwindigkeiten ausgesetzt wird. Zweckmäßigerweise sind die Strömungsgeschwindigkeiten in der Kühlstrecke so hoch, daß Wärmeübergangszahlen größer oder gleich 50 000 W/m2K erzeugt werden und das Walzgut darin so lange gekühlt wird, bis die Durchschnitts­ temperatur des Walzgutquerschnittes unterhalb der MS-Temperatur liegt, so daß nach Verlassen der Kühlstrecke durch den Temperatur­ aus gleich über den Querschnitt der im Kern noch vorliegende Austenit in Zwischenstufengefüge (Bainit) umgewandelt wird, während gleich­ zeitig in der martensitischen Randzone durch Wiederansteigen der Temperatur bis auf maximal MS-Temperatur ein großer Teil der sich überlagernden Wärme- und Umwandlungsspannungen abgebaut wird.
Zur Verwirklichung vergleichsweise niedriger Endwalztemperaturen bei nicht zu großen Gerüstabständen wird bekanntlich außer dem Einsatz von Wasserkühlstrecken zwischen einzelnen Gerüsten eine möglichst intensive Kühlung der Walzballenoberflächen gefordert.
Der Hauptgrund für die Walzenkühlung liegt darin, daß die Walze eine bestimmte Temperatur nicht überschreiten darf, um die Festigkeit der Walzenoberfläche und damit die Standzeit entsprechend zu erhal­ ten.
Ein weiterer Grund ist die Durchmessertoleranz der Walze, die nur bei konstanter Walzentemperatur sichergestellt wird.
Beim Stand der Technik wird eine herkömmliche Walzenkühlung durch Beaufschlagung der Walze mit Hilfe von Wasser aus Sprühdüsen prakti­ ziert. Hierbei sind große Wassermengen erforderlich, um das niedrige Temperaturniveau einer Walze von 60 bis 80°C zu halten. Das Ab­ führen dieser Wassermengen stellt jedoch ein großes Problem dar, weil die abfließende Wassermenge einen Rückstau bilden kann, der verhindert, daß die zufließende Flüssigkeit die Walzenoberfläche ungehindert erreicht, wodurch die Kühlwirkung erheblich reduziert wird.
Zur Abhilfe wurde bereits gemäß dem Dokument DE 36 16 070 C2 eine sogenannte Spaltkühlung vorgeschlagen, wobei Kühlwasser über eine am unteren Ende eines Kühlkörpers angeordnete Einspeiseöffnung in einen den Walzenballen am Umfang teilweise umgebenden Kühlspalt eingespeist und über eine am oberen Ende des Kühlkörpers angeord­ neter Ausspeiseöffnung wieder aus dem Kühlspalt ausgespeist wird. Bei dieser Anordnung ist es nachteilig, daß eine Abdichtung des Kühlspaltes dadurch bewirkt wird, daß der Kühlkörper aus elastischem Material unter Druck an die Walze angelegt wird. Dadurch kann es zu Beschädigungen bspw. durch Abrieb des Walzenmantels kommen, wodurch Markierungen auf dem zu walzenden Band verursacht werden können.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art weiter zu verbessern und auszubilden, um bei glei­ cher Länge der Kühlstrecke zwischen zwei Gerüsten eine deutlich erhöhte Kühlwirkung des Walzgutes zu verwirklichen, oder bei glei­ cher Kühlwirkung die Länge der Kühlstrecke deutlich zu verringern.
Die hierfür vorgesehene Vorrichtung nach der Erfindung soll unter Vermeidung der Nachteile und Schwierigkeiten des Standes der Technik eine problemlose Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglichen.
Zur Lösung der Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genann­ ten Art eine Kombination einer Zwischengerüst-Kühlung mit einer zusätzlichen Walzenkühlung im Bereich des auslaufseitigen Walzen­ spaltes unter Verwendung einer gerichteten Druckwasserströmung entlang eines Umfangsbereiches des Walzenballens jeder Arbeitswalze vorgeschlagen, wobei die Zwischengerüst-Kühlung und die Walzenküh­ lung jeweils mit berührungslosen Abdichtungen bezüglich der Walzgut­ oberfläche bzw. des Walzenballens arbeiten.
Dabei sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Kühlung des walzwarmen Walzgutes zwischen den Gerüsten sich gegenseitig ergänzender Druckwasserströmungen zu einer funktionellen Gesamt­ kühlwirkung erfolgt.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß durch Absenken der Walzenballentemperatur die Oberflächentemperatur des Walzgutes bzw. des Warmbandes im Walzspalt derart gesenkt wird, daß die Leiden­ frost-Temperatur in der anschließenden Zwischengerüstkühlung entlang der Kühlstrecke unterschritten wird.
Infolge der erfindungsgemäßen Kombination der beiden Kühlverfahren zu einer funktionellen Einheit können die Kühlwirkungen sowohl für das Band als auch für die Walze insgesamt weiter erhöht werden, weil sich durch diese Kombination folgende Vorteile bieten:
  • - Die Zwischengerüstkühlung beginnt bereits im Bereich des Walzenspaltaustrittes. Infolge der im Walzenspalt abgesenkten Oberflächentemperatur des Bandes kann die Kühlwirkung der anschließenden Zwischengerüstkühlung deutlich intensiviert werden, weil die Leidenfrost-Temperatur jetzt schneller unter­ schritten und damit die Kühlwirkung verstärkt wird;
  • - Die oberflächennahe Wärme wird der Walze entzogen und kann nicht in die inneren Bereiche der Walze eindiffundieren;
  • - bei gleichem Gerüstabstand kann nunmehr bei gleicher Kühl­ streckenlänge ein besserer Temperaturausgleich verwirklicht werden;
  • - bei gleichem Gerüstabstand kann nunmehr bei gleicher Aus­ gleichsstrecke die Wasserstreckenlänge vergrößert und somit die Temperaturabsenkung intensiviert werden;
  • - beide Kühlsysteme können bspw. mit einer gemeinsamen Wasserver­ sorgung ausgerüstet werden;
  • - im Gegensatz zur konventionellen Walzenkühlung mittels Sprühdü­ sen wird die zusätzliche Walzenkühlung unter Verwendung einer gerichtet erzwingbaren Druckwasserströmung entlang eines Umfangsbereiches des Walzenballens bezüglich der Wärmeübergänge auf ein wesentlich höheres Niveau gehoben;
  • - infolge gezielter Wasserrückführung im Kühlkörper der Walzen gelangt weniger Wasser ungeordnet auf die Bandoberfläche;
  • - im Vergleich zur konventionellen Sprühdüsenkühlung der Walzen wird mit wesentlich verringerter Kühlwassermenge eine wesent­ lich höhere Kühlwirkung erzielt;
  • - infolge erheblich intensiverer Wärmeübergänge zwischen der Druckwasserströmung entlang eines Umfangsbereiches des Walzen­ ballens muß nur auf einer Seite der Walze gekühlt werden, was eine Vereinfachung der Gerüstbauweise zur Folge hat.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß die Zwischengerüstkühlung unmittelbar an die Walzenkühlung am Austritt des Walzspaltes angeschlossen wird.
Weiterhin ist erfindungsgemäß mit dem Verfahren vorgesehen, daß die Intensität der Zwangskonvektion und damit die Kühlwirkung einerseits der Walzenkühlung und andererseits der Zwischengerüstkühlung durch individuell einstellbare Parameter wie Menge, Druck und Strömungs­ geschwindigkeit der Kühlwasserströmung unabhängig voneinander eingeregelt wird.
Und weiterhin ist mit Vorteil vorgesehen, daß sowohl die Walzenküh­ lung, als auch die Zwischengerüstkühlung aus gemeinsamer Druck­ wasserquelle, jedoch mit unabhängig einstellbarem Druck und Menge gespeist werden.
Mit großem Vorteil sieht das Verfahren weiter vor, das Kühlmedium mittels berührungsloser Abdichtung seiner Strömungswege gegenüber den zu kühlenden Flächen von Walzenballen bzw. Walzgut zu- und abgeführt wird.
Und schließlich sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens vor, das Kühlmedium für die Walzenkühlung jeder Walze über jeweils einen bevorzugt einstellbaren Düsenspalt entlang mindestens eines am Walzenballen anliegenden Kühlwasserkanals von oben und von unten eingespeist, im Gegenstrom geführt und auslaufseitig in einen Diffusor eingeleitet und aus diesem in einen Abführraum geführt und daraus kontrolliert abgezogen wird.
Infolge der kontrollierten Abführung von Kühlwasser aus der Walzen­ kühlung werden umfangreiche Vorrichtungen und Maßnahmen zum Auf­ fangen ablaufenden Kühlwassers vermieden und dadurch der hierfür bisher erforderliche technische Aufwand signifikant verringert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Intensivkühlung von walzwarmem Walzgut besteht aus mindestens einem Kühlaggregat zum beidseitigen Kühlen von Warmbreitband zwischen zwei beabstandeten Gerüsten einer Fertigstraße, mit an jeder Bandseite einem zum Wärmeaustausch zwischen Walzgut und Kühlmedium durch Zwangskonvektion ausgebildetem Druckraum und Konvektionsraum eines Strömungskanals zur Ausbildung einer gerichteten Strömung des Kühlmediums und Steuern der Intensi­ tät der Zwangskonvektion nach Maßgabe der Strömungsgeschwindigkeit, kombiniert mit wenigstens einem stromaufwärts der Walzrichtung angeordneten Kühlkörper zum Kühlen der Arbeitswalzen eines vorgeord­ neten Gerüstes, wobei der Kühlkörper jeweils an einer der Walzen einen mit Kühlmedium unter Zwangskonvektion beaufschlagbaren Spalt im Strömungsbereich zwischen einer Kühlwasserzuführung und einer Kühlwasserabführung ausgebildet und das Kühlaggregat bzw. der Kühl­ körper berührungslose Abdichtungen gegenüber den zu kühlenden Flächen von Band und Walze aufweisen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, daß der Spalt unter Ausbildung zweier einander entgegengerichteter Strö­ mungsbahnen bevorzugt an beiden Enden je eine regelbare Zuführung für Kühlmedium aufweist und etwa mittig mit einem Diffusor ausgebil­ det ist und dieser mit einem Auffangraum für abzuführendes Kühlmedi­ um in Verbindung steht.
Zur Mengenregelung zugeführten Kühlmediums kann jeder Strömungsbahn mit Vorteil ein Drosselorgan in Form eines einstellbaren Düsen­ spaltes zugeordnet sein.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Druckraum des Kühlaggregats an der Eintrittsseite des Walzgutes eine Ein­ strömung für das Kühlmedium in Form eines mengen- und druckeinstell­ baren Düsenspaltes und einen endständigen Diffusor mit Mitteln zum Abziehen des Kühlmediums aufweist und daß in Walzrichtung vor dem Diffusor ein den Druckraum begrenzendes Stauelement angeordnet ist, das den Beginn des Konvektionsraumes darstellt. Vorteilhaft ist das Stauelement unter Veränderung der Länge des Druckraumes und des Konvektionsraumes in Walzrichtung längsverstellbar ausgebildet. Dabei weist der Düsenspalt einen Keil als Stellglied auf.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Kühlaggregates sieht vor, daß der Diffusor im Bereich erhöhten Kühlmediumdruckes Auslässe zum Abziehen erwärmten Kühlmediums besitzt. Besonders vorteilhaft ist, daß das Kühlaggregat zur Walzenkühlung und das Kühlaggregat zur Walzgutkühlung zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt sind. Dabei wird der Auslaß des Kühlwassers am Walzenkühlaggregat geschlossen, so daß das Kühlwasser des Walzenkühlaggregats in den Einlauftrichter des Walzgutkühlaggregats fließt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in Zeichnungen schema­ tisch dargestellten Ausführungsbeispieles.
Fig. 1 zeigt die Vorrichtung zum Kühlen von walzwarmem Walzgut bzw. Warmbreitband 10. Dabei wird zur bevorzugt beidseitigen Kühlung von Warmbreitband zwischen jeweils zwei beabstandeten Gerüsten 8, 9 ein Wärmeaustausch zwischen Warmbreitband 10 und Kühlmedium mit Hilfe einer erzwungenen Druckwasserströmung 14 zwischen jeweils einem Wasserzulauf 12 und einem Wasserablauf 13 durch eine Folge eines Druck- 21 und Konvektionsraumes 22 vorgenommen und das Walzgut 10 durch gezieltes Steuern der nach Maßgabe der Strömungsgeschwindig­ keit sich einstellenden Intensität der Zwangskonvektion gekühlt. Mit 15 ist ein endständiger Diffusor am Ende der Kühlstrecke be­ zeichnet, aus dem mit dem Wasserablauf 13 verbrauchtes Kühlwasser abgeführt wird. Mit der Zwischengerüstkühlung 20 ist gemäß Erfindung eine zusätzliche Walzenkühlung 19 im Bereich des auslaufseitigen Walzspaltes 11 unter Verwendung einer gerichtet erzwingbaren Druck­ wasserströmung 25 entlang eines Umfangsbereiches des Walzenballens 2 jeder Arbeitswalze 3 vorgesehen.
Die Kühlung des walzwarmen Walzgutes 10 wird infolge der Kombination einer Zwischengerüstkühlung 20 des Bandes zwischen den Gerüsten 8, 9 mit einer intensiven Walzenkühlung 19 zweier sich unter Zwangskon­ vektion gegenseitig ergänzender Druckwasserströmungen 25 zu einer funktionellen Einheit mit wesentlich erhöhter Gesamtkühlwirkung optimiert.
Die der beiden Kühlungen 19, 20 zugeordnete Temperaturkurve in Form einer gestrichelten Linie zeigt, daß die Oberflächentemperatur des Walzbandes im Walzenspalt 11 zunächst schroff absinkt und danach bis zum Eintritt des Walzbandes 10 in das Kühlaggregat 20 infolge der Kernwärme des Bandes (Temperaturausgleich) wieder ansteigt und nach Eintritt in das Kühlaggregat 20 graduell absinkt, bis sie nach Austritt aus dem Kühlaggregat 20 wieder langsam infolge Temperatur­ ausgleichs ansteigt.
Der Vorteil der Kombination der Kühlverfahren zeigt sich besonders deutlich darin, daß die Zwischengerüstkühlung 20 unmittelbar an die Walzenkühlung 19 am Austritt des Walzspaltes 11 angeschlossen wird.
Fig. 1 zeigt weiter, daß zumindest die Wasserzuläufe 12 der Kühl­ strecke 20 und die Wasserzuläufe 12' der Walzenkühlung 19 mit einem - symbolisch angedeuteten - Drosselorgan ausgestattet sein können. Damit wird die Intensität der Zwangskonvektion und damit die Kühl­ wirkung einerseits der Walzenkühlung 19 und andererseits der Zwi­ schengerüstkühlung 20 durch individuell einstellbare Parameter wie Menge, Druck und Strömungsgeschwindigkeit der Kühlwasserströmung unabhängig voneinander eingeregelt. Sowohl die Walzenkühlung 19 als auch die Zwischengerüstkühlung 20 können aus gemeinsamer Druck­ wasserquelle, jedoch mit unabhängig einstellbarem Druck und Menge gespeist werden.
Die Kühlmedien werden mittels berührungsloser Abdichtung der Strö­ mungswege, bspw. bei dem Kühlaggregat 20 durch endständige Laby­ rinthdichtungen 16, 16' und bei dem Kühlkörper 19 durch strömungs­ technische Maßnahmen im Bereich der Düsenspalte 1 geführt.
Bspw. wird das Kühlmedium für die Walzenkühlung 19 jeder Arbeits­ walze 3 über jeweils einen einstellbaren Düsenspalt 1 entlang eines am Walzenballen 2 anliegenden Kühlwasserkanals 25 von oben und von unten unter Druck eingespeist, im Gegenstrom geführt und auslaufsei­ tig in einen Diffusor 4 eingeleitet, aus welchem verbrauchtes Kühlmedium 7 durch Austrittsöffnungen 5 in einen Abführraum 6 geführt und daraus kontrolliert abgezogen wird.
Zur Abführung von Kühlmedium besitzt das Kühlaggregat 20 am Ende des Strömungskanals 23 einen Diffusor 15, aus welchem verbrauchtes Kühlmedium mit dem Wasserablauf 13 abgeführt wird.
Fig. 2 zeigt, daß das Kühlaggregat 20 und der Kühlkörper 19 zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt sind. Im Kühlkörper 19 tritt bei 12' Kühlwasser ein und strömt am Walzenballen 2 entlang auf das Warmbreitband 10 zu, wird dort umgelenkt und strömt in einem Kanal oberhalb und unterhalb des Warmbreitbandes 10 in das Kühlaggregat 20. Die Kühlung des Warmbreitbandes im Kühlaggregat erfolgt in der gleichen Weise wie zu Fig. 1 erläutert wurde. Die der Baueinheit von Kühlkörper 19 und Kühlaggregat 20 zugeordnete Temperaturkurve in Form einer gestrichelten Linie ähnelt dem Temperaturverlauf der Kühlung gemäß Fig. 1, jedoch mit dem Unterschied, daß die Temperatur des Warmbreitbandes infolge seiner Kernwärme vergleichsweise gerin­ ger ansteigt, bevor die graduelle Temperaturabsenkung im Kühlaggre­ gat 20 erfolgt.
Bezugszeichenliste
1
Düsenspalt
2
Walzenballen
3
Walze, Arbeitswalze
4
Diffusor
5
Austrittsöffnung
6
Abführraum
7
verbrauchtes Kühlmedium
8
Gerüst
9
Gerüst
10
Warmbreitband, Walzgut
11
Walzspalt
12
Wasserzulauf, Einströmung
13
Wasserablauf, Abströmung
14
Druckwasserströmung
15
Diffusor
16
,
16
' Labyrinthdichtung
19
Walzenkühlung, Kühlkörper
20
Zwischengerüstkühlung, Kühlaggregat
21
Druckraum
22
Konvektionsraum
23
Strömungskanal
24
Walzrichtung
25
Kühlwasserkanal, Druckwasserströmung

Claims (16)

1. Verfahren zum Kühlen von walzwarmem Walzgut, wobei zur bevor­ zugt beidseitigen Kühlung von Warmbreitband zwischen jeweils zwei beabstandeten Gerüsten (8, 9) ein Wärmeaustausch zwischen Walzgut (10) und Kühlmedium mit Hilfe einer Druckwasserströmung (14) durch eine Folge eines Druck- (21) und Konvektionsraumes (22) vorgenommen und das Walzgut (10) durch gezieltes Steuern der Intensität der Zwangskonvektion gekühlt wird, gekennzeichnet durch eine Kombination der Zwischengerüst-Kühlung (20) mit einer zusätzlichen Walzenkühlung (19) im Bereich des auslaufseitigen Walzspaltes (11) unter Verwendung einer gerichteten Druck­ wasserströmung (25) entlang eines Umfangsbereiches des Walzen­ ballens (2) jeder Arbeitswalze (3), wobei die Zwischengerüst- Kühlung (20) und die Walzenkühlung (19) jeweils mit berührungs­ losen Abdichtungen bezüglich der Walzgutoberfläche bzw. des Walzenballens (21) arbeiten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung (20) des walzwarmen Walzgutes (10) zwischen den Gerüsten (8, 9) und die Walzenkühlung (19) mit sich gegen­ seitig ergänzenden Druckwasserströmungen (25) zu einer funktio­ nellen Gesamtkühlwirkung erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch Absenken der Walzenballentemperatur die Oberflächen­ temperatur des Walzgutes (10) im Walzspalt (11) derart gesenkt wird, daß sie bei Eintritt des Walzgutes in die anschließende Zwischengerüstkühlung (20) nahe an bzw. unter der Leidenfrost- Temperatur des Kühlmediums liegt, was zu einer erhöhten Kühl­ wirkung in der Zwischengerüstkühlung (20) führt.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischengerüstkühlung (20) unmittelbar an die Walzen­ kühlung (19) am Austritt des Walzenspaltes (11) angeschlossen wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität der Zwangskonvektion und damit die Kühlwir­ kung einerseits der Walzenkühlung (19) und andererseits der Zwischengerüstkühlung (20) durch individuell einstellbare Parameter wie Menge, Druck und Strömungsgeschwindigkeit der Kühlwasserströmung unabhängig voneinander eingeregelt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Walzenkühlung (19), als auch die Zwischenge­ rüstkühlung (20) aus gemeinsamer Druckwasserquelle, jedoch mit unabhängig einstellbarem Druck und Menge gespeist werden.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium mittels berührungsloser Abdichtung seiner Strömungswege gegenüber den zu kühlenden Flächen von Walzenbal­ len (2) bzw. Walzgut (10) gezielt zu- und abgeführt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium für die Walzenkühlung (19) jeder Walze (3) über jeweils einen bevorzugt einstellbaren Düsenspalt (1) entlang mindestens eines am Walzenballen (2) anliegenden Kühlwasserkanals (25) von oben und von unten eingespeist, im Gegenstrom geführt und auslaufseitig in einen Diffusor (4) eingeleitet, aus diesem in einen Abführraum (6) geführt und daraus kontrolliert abgezogen wird.
9. Vorrichtung zur Intensivkühlung von walzwarmem Walzgut (10), nach mindestens einem der Verfahrensansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch mindestens ein Kühlaggregat (20) zum beidseitigen Kühlen von Warmbreitband zwischen zwei beabstandeten Gerüsten (8,9) einer Fertigstrasse, mit an jeder Bandseite einem zum Wärmeaustausch zwischen Walzgut und Kühlmedium durch Zwangskonvektion ausge­ bildetem Druckraum (21) und Konvektionsraum (22) eines Strö­ mungskanals (23) zur Ausbildung einer gerichteten Strömung des Kühlmediums und Steuern der Intensität der Zwangskonvektion nach Massgabe der Strömungsgeschwindigkeit, kombiniert mit wenigstens einem stromaufwärts der Walzrichtung (24) angeord­ neten Kühlkörper (19) zum Kühlen der Arbeitswalzen (3) eines vorgeordneten Gerüstes (8), wobei der Kühlkörper jeweils an einer der Walzen (3) einen mit Kühlmedium unter Zwangskon­ vektion beaufschlagbaren Spalt (25) im Strömungsbereich zwi­ schen einer Kühlwasserzuführung (1) und einer Kühlwasserabfüh­ rung (4) ausbildet und das Kühlaggregat (20) bzw. der Kühlkör­ per (19) berührungslose Abdichtungen gegenüber den zu kühlenden Flächen (2, 10) von Band und Walze aufweisen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (25) unter Ausbildung zweier einander entgegen­ gerichteter Strömungsbahnen bevorzugt an beiden Enden je eine regelbare Zuführung (1) für Kühlmedium aufweist und etwa mittig mit einem Diffusor (4) ausgebildet ist und dieser mit einem Auffangraum (6) für abzuführendes Kühlmedium in Verbindung steht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Mengenregelung zugeführten Kühlmediums jeder Strö­ mungsbahn ein Drosselorgan in Form eines einstellbaren Düsen­ spaltes (1) zugeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (21) des Kühlaggregates (20) an der Ein­ trittsseite des Walzgutes (10) eine Einströmung (12) für das Kühlmedium in Form eines mengen- und druckeinstellbaren Düsen­ spaltes und einen endstandigen Diffusor (15) mit Mitteln (13) zum Abziehen des Kühlmediums aufweist und daß in Walzrichtung vor dem Diffusor (15) ein den Druckraum begrenzendes Stauele­ ment angeordnet ist, das den Beginn des Konvektionsraumes (22) darstellt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauelement unter Veränderung der Länge des Druckraumes (21) und des Konvektionsraumes (22) in Walzrichtung (24) längsverstellbar ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenspalt als Stellglied einen Keil aufweist.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor (15) im Bereich erhöhten Kühlmediumdruckes Auslässe (13) zum Abziehen erwärmten Kühlmediums besitzt.
16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlaggregat (20) und der Kühlkörper (19) zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt sind.
DE19850739A 1998-11-04 1998-11-04 Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von walzwarmem Walzgut, insbesondere Warmbreitband Withdrawn DE19850739A1 (de)

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DE19850739A DE19850739A1 (de) 1998-11-04 1998-11-04 Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von walzwarmem Walzgut, insbesondere Warmbreitband
AT99121521T ATE239561T1 (de) 1998-11-04 1999-10-29 Verfahren und vorrichtung zum kühlen von walzwarmem walzgut, insbesondere warmbreitband
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