DE19960638A1 - Wasserkühlstrecke für Draht - Google Patents

Abstract

Bei der Walzung von Draht mit einer der Luftvergütung vorgeschalteten Wasserkühlung werden immer größere Drahtdurchmesserbereiche von z. B. < 5 bis > 25 mm gefertigt. Da der Draht bei der hohen Walzgeschwindigkeit von bis > 120 m pro Sekunde eng und genau geführt werden muss, kann der Drahtdurchmesserbereich nicht mit einem einzigen Kühlrohr, sondern muss durch solche mit verschiedenen Durchmessern abgedeckt werden. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, die gesamte Wasserkühlstrecke (1), gebildet aus mehreren parallel nebeneinander angeordneten Kühlrohrlinien mit unterschiedlichen Innendurchmessern mit in Wasserkästen (2) angeordneten und durch Führungsrinnen (3) miteinander verbundenen Kühlrohren, auf einer Tragkonstruktion anzuordnen und bei einem notwendigen Durchmesserwechsel der Kühlrohrlinien die gesamte Wasserkühlstrecke (1) parallel und senkrecht zur Walzdrahtführungslinie (7) zu verschieben, so dass die gewünschte Kühlrohrlinie in die Walzdrahtführungslinie (7) gebracht wird.

Description

Die Erfindung ist auf eine Wasserkühlstrecke zum kontrollierten Abkühlen von Draht, Feinstahl und Beton-Rippendraht aus der Walzhitze gerichtet, bestehend aus Kühlrohre enthaltenden Wasserkästen mit zwischen den Wasserkästen angeordneten Führungsrinnen.

Bei der Walzung von Draht mit nachgeschalteter Luftvergütung ist es übliche Technologie, in einer Wasserkühlstrecke den Draht vorzukühlen. Nach dem Auslauf aus dem letzten Walzgerüst des Fertigblocks durchläuft der heiße Walzdraht eine aus mehreren Wasserkästen bestehende Wasserkühlstrecke, wobei sich in jedem Wasserkasten mehrere in Reihe angeordnete Kühlrohre befinden.

Da der Walzdraht bei den üblichen hohen Walzgeschwindigkeiten von bis < 120 m pro Sekunde eng und genau geführt werden muss, sind die Innendurchmesser der Kühlrohre und der Führungsrinnen an den Drahtdurchmesser weitgehend angepasst. Da aber immer größere Durchmesserbereiche in einer Fertigungslinie hergestellt werden müssen, z. B. von < 5 bis < 25 mm, kann dieser Drahtdurchmesserbereich nicht mehr mit einem Kühlrohrdurchmesser abgedeckt werden. So sind beispielsweise für den Durchmesserbereich von 5 bis 25 mm mindestens drei unterschiedliche Kühlrohrdurchmesser erforderlich, um eine optimale und definierte Wasserkühlung durchführen zu können.

Bei einem Wechsel des Drahtdurchmessers ist es deshalb erforderlich, auch die Kühlrohre und die Führungsrinnen auszuwechseln, wodurch erhebliche Stillstandzeiten anfallen und bei manuellem Umbau auch Fehler durch z. B. Verwechseln der Kühlrohre und ungenaues Ausrichten auftreten können.

Um diesen aufwendigen Umbau zu vermeiden, wird in der EP 031 785 B1 eine Schnellwechsel-Kühlstraße vorgeschlagen, die aus mehreren parallelen Abschnitten für jeweils einen bestimmten Drahtdurchmesserbereich besteht, wobei in jedem Abschnitt mehrere Kühleinheiten, Einheiten zum Reinigen mit Wasser und wahlweise Trocknereinheiten vorhanden sind. Durch einen Schwenkvorgang um beispielsweise 180 Grad um eine gemeinsame Drehachse lassen sich die Abschnitte mit einem geeigneten Durchmesserbereich mit der Vorschubachse des Walzdrahtes in Ausrichtung bringen.

Neben dem hohen Aufwand, jeden Abschnitt mit einer Schwenkvorrichtung auf einer Drehachse anzuordnen, ist auch der Aufwand beträchtlich, den erforderlichen Wasseranschluss an die einzelnen Kühleinheiten bei einer Schwenkung von beispielsweise 180 Grad sicherzustellen.

In der DE 42 00 272 A1 wird zur Verbesserung der Anpassung an unterschied­ liche Walzdrahtdurchmesser eine Vorrichtung zum kontrollierten Abkühlen von Walzdraht vorgeschlagen, mit in Reihe in einem Wasserkasten fest installierten Kühlrohren. Jedem Kühlrohr sind für unterschiedliche Walzdrahtdurchmesser entsprechend unterschiedliche Führungselemente zugeordnet, die an den Enden der feststehenden Kühlrohre auswechselbar mittels einer Verschiebevorrichtung angeordnet sind.

Bei einer Durchmesseränderung des Walzdrahtes werden also in einfacher Weise lediglich die Führungselemente ausgetauscht. Obwohl mit dieser Vorrichtung eine einfache Anpassung an unterschiedliche Walzdrahtdurchmesser möglich ist, wird die eigentliche Kühlung aber für unterschiedliche Walzdrahtdurchmesser in stets den gleichen Kühlrohren durchgeführt. Bei großen Abweichungen zwischen dem Walzdrahtdurchmesser und dem Innendurchmesser der Kühlrohre ist die angestrebte optimale und definierte Wasserkühlung nicht mehr gewährleistet.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Wasserkühlstrecke anzugeben, die in einfacher Weise durch Wechsel der Kühlrohre an unterschiedliche Walzdrahtdurchmesser angepasst werden kann, ohne dass durch den Wechsel der Kühlrohre und Wechsel der Führungselemente bzw. Führungsrinnen zeitaufwendige Stillstände oder Folgekosten durch fehlerhaften Wechsel auftreten.

Die gestellte Aufgabe wird bei einer Wasserkühlstrecke der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die gesamte Wasserkühlstrecke auf einer parallel verschiebbaren oder verschwenkbaren Tragkonstruktion montiert ist, wobei die Wasserkühlstrecke aus mehreren, vorzugsweise drei parallel nebeneinander angeordneten Kühlrohrlinien unterschiedlichen Innendurchmessers besteht, mit aus in Wasserkästen angeordneten Kühlrohren und mit diese Kühlrohre außerhalb der Wasserkästen verbindenden Führungsrinnen, wobei die Kühlrohrlinien so nebeneinander angeordnet sind, dass durch paralleles Verschieben oder Verschwenken der Tragkonstruktion senkrecht zur Walzdrahtführungslinie jede beliebige, der aus Kühlrohren und Führungsrinnen gebildeten Kühlrohrlinie in die Walzdrahtführungslinie gebracht und damit der Walzdraht in alle Kühlrohre geführt werden kann.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, die benötigten Kühlrohrlinien für unterschiedliche Walzdrahtdurchmesser, bestehend aus entsprechend dimensionierten miteinander verbundenen Kühlrohren und Führungsrinnen parallel nebeneinander auf einer verschiebbaren gemeinsamen Tragkonstruktion anzuordnen, lässt sich ein erforderlicher Wechsel der Kühlrohrlinien in einfacher Weise durch Verschieben der Tragkonstruktion durchführen. Die sonst erforderlichen Umbau- und Ausrichtarbeiten entfallen, die sonst für jedes Segment der Wasserkühlstrecke benötigt werden, wobei auch die Gefahr von manuellen Umbaufehlern reduziert wird.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Kühlwasserzufuhr zu den Kühlrohren innerhalb der Wasserkästen für mehrere Kühlrohre durch ein gemeinsamen Düsenkopf mit parallel nebeneinander angeordneten Düsen mit unterschiedlichen Düsenöffnungen, wobei jedem Kühlrohrinnendurchmesser eine entsprechend dimensionierte Düse zugeordnet ist. Somit ist eine feste Installation der Wasserzufuhr gegeben, die auch durch das parallele Verschieben der gesamten Wasserkühlstrecke nicht umgebaut werden muss. Lediglich die Wasserzufuhr zu den einzelnen Düsen muss gesteuert werden, was nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise mit Hilfe eines Drehschiebers durchgeführt wird. Alternativ kann die Beaufschlagung der einzelnen Düsen aber auch durch andere Steuereinrichtungen, beispielsweise durch Stellklappen, über Schiebeventile oder aber auch durch einzelne Ventile erfolgen.

Das Verschieben der gesamten Wasserkühlstrecke sowie die Steuerung der Wasserzufuhr zu den durch das Verschieben jeweils gewählten Kühlrohren ist nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung fernsteuerbar, wodurch eine optimale Kontrolle und Anpassung an den Betriebsablauf ermöglicht wird.

Um eine schnellere Schrottbeseitigung bei Störungen zu ermöglichen, sind die Führungsrinnen und/oder die Kühlrohre vorteilhaft aufklappbar ausgebildet, wodurch im Störfall die Schrottbeseitigung ohne sonstige Umbauarbeiten in einfacher Weise erfolgen kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines in schematischen Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungs­ beispieles näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Wasserkühlstrecke in einer schematischen Draufsicht,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch einen Düsenkopf.

Fig. 1 zeigt in einer Draufsicht eine Wasserkühlstrecke 1, die zwischen dem Fertigblock 4, aus dem der Walzdraht 8 in die Walzdrahtführungslinie 7 austritt und einem Windungsleger 5 angeordnet ist. Die Wasserkühlstrecke 1 besteht aus in Wasserkästen 2 angeordneten Kühlrohren (Kühlrohre nicht dargestellt) und zwischen den Wasserkästen 2 angeordneten Führungsrinnen 3, die eine Verbindung zwischen den Kühlrohren außerhalb der Wasserkästen 2 herstellen. Die Kühlwasser-Zuführungsleitungen zu den Kühlrohren in den Wasserkästen 2 sind in Fig. 1 nicht eingezeichnet; weiterhin ist in der Fig. 1 nicht dargestellt, dass innerhalb der Wasserkästen 2 mehrere Kühlrohre mit unterschiedlichen Innendurchmessern parallel nebeneinander angeordnet sind (analog zu Fig. 2), und auch die parallel nebeneinander angeordneten Führungsrinnen 3 sind nicht einzeln, sondern nur in ihrer Gesamtheit schematisch dargestellt.

Die aus mehreren Kühlrohrlinien für unterschiedliche Walzdraht-Durchmesser­ bereiche gebildete gesamte Wasserkühlstrecke 1 ist einschließlich der Wasser­ kästen 2 und der nicht eingezeichneten Kühlwasser-Zuführungsleitungen zu den Düsenköpfen (10, Fig. 2) der einzelnen Kühlrohre auf einer in Pfeilrichtung 6 senkrecht zur Walzdrahtführungslinie 7 verschiebbar oder verschwenkbar ausgebildeten Tragkonstruktion (nicht dargestellt) angeordnet. Bei einem erforderlichen Wechsel der Kühlrohrlinien genügt dann ein einfaches paralleles Verschieben der Tragkonstruktion, um die Kühlrohrlinie mit dem erforderlichen Innendurchmesser in die Walzdrahtführungslinie 7 und damit den Walzdraht 8 in die entsprechend dimensionierten Kühlrohre in den Wasserkästen 2 und Führungsrinnen 3 zu führen.

In Fig. 2 ist in einem Vertikalschnitt eine beispielhafte Ausführung eines Düsenkopfes 10 für drei unterschiedlich große Düsen 11, 12, 13 dargestellt. Dieser Düsenkopf 10 ist mit seinen unterschiedlichen Düsen 11, 12, 13 fest mit den entsprechend dimensionierten Kühlrohren verbunden, so dass bei der Verschiebung der gesamten Wasserkühlstrecke 1 die Düsen 11, 12, 13 an den Kühlrohren verbleiben.

Die Kühlwasserzufuhr zu den Düsen 11, 12, 13 erfolgt durch einen gemeinsamen Drehschieber 15, der je nach seiner Drehstellung durch die Drehschieber­ öffnungen 16, 17, 18 eine der Düsen 11, 12, 13 von unten mit Kühlwasser beaufschlagt. Das Kühlwasser wird dabei in Pfeilrichtung 20 von unten durch eine Zulauföffnung 21 durch das den Düsenkopf 10 und den Drehschieber 15 tragende Fundament 22 nach oben in den Drehschieber 15 geführt.

Das in den Zeichnungsfiguren dargestellte Ausführungsbeispiel stellt nur mögliche Ausbildung der Erfindung dar, wobei selbstverständlich die Auswahl der Kühlrohrlinien sowie die Anzahl der Wasserkästen an örtliche und verfahrensbedingte Gegebenheiten entsprechend angepasst werden können.

Claims (5)

1. Wasserkühlstrecke (1) zum kontrollierten Abkühlen von Draht, Feinstahl und Beton-Rippendraht aus der Walzhitze, bestehend aus Kühlrohre enthaltenden Wasserkästen (2) mit zwischen den Wasserkästen (2) angeordneten Führungsrinnen (3), dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Wasserkühl­ strecke (1) auf einer parallel verschiebbaren oder verschwenkbaren Tragkonstruktion montiert ist, wobei die Wasserkühlstrecke (1) aus mehreren, vorzugsweise drei parallel nebeneinander angeordneten Kühlrohrlinien unterschiedlichen Innendurchmessers besteht, mit aus in Wasserkästen (2) angeordneten Kühlrohren und mit diese Kühlrohre außerhalb der Wasserkästen (2) verbindenden Führungsrinnen (3), wobei die Kühlrohrlinien so nebeneinander angeordnet sind, dass durch paralleles Verschieben oder Verschwenken der Tragkonstruktion senkrecht zur Walzdrahtführungslinie (7) jede der aus Kühlrohren und Führungsrinnen (3) gebildeten Kühlrohrlinien in die Walzdrahtführungslinie (7) gebracht und damit der Walzdraht (8) in alle Kühlrohre geführt werden kann.

2. Wasserkühlstrecke (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlwasserzufuhr in die unterschiedlich großen Kühlrohre über mindestens einen in jedem Wasserkasten (2) angeordneten gemeinsamen Düsenkopf (10) erfolgt, dessen parallel nebeneinander angeordnete Düsen (11, 12, 13) unterschiedliche Innendurchmesser aufweisen, wobei die Anzahl der Düsen (11, 12, 13) der Anzahl der Kühlrohre und die Anordnung der Innendurch­ messer der Düsen (11, 12, 13) der Anordnung der Innendurchmesser der Kühlrohre entspricht.

3. Wasserkühlstrecke (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Wasserzufuhr zu den einzelnen Düsen (11, 12, 13) über eine gemeinsame Einrichtung, beispielsweise einen Drehschieber (15) oder ein Schiebeventil erfolgt.

4. Wasserkühlstrecke (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrohre und/oder die Führungsrinnen (3) aufklappbar ausgebildet sind.

5. Wasserkühlstrecke (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das parallele Verschieben bzw. Verschwenken der gesamten Wasserkühlstrecke (1) einschließlich der Steuerung der Wasserzufuhr fernsteuerbar ist.