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DE2263755A1 - Verfahren und vorrichtung zum schnellen abkuehlen von hochtemperaturmetallwerkstuecken - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum schnellen abkuehlen von hochtemperaturmetallwerkstuecken

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Publication number
DE2263755A1
DE2263755A1 DE2263755A DE2263755A DE2263755A1 DE 2263755 A1 DE2263755 A1 DE 2263755A1 DE 2263755 A DE2263755 A DE 2263755A DE 2263755 A DE2263755 A DE 2263755A DE 2263755 A1 DE2263755 A1 DE 2263755A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
workpieces
cooling
temperature metal
coolant
conveyor
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.)
Pending
Application number
DE2263755A
Other languages
English (en)
Inventor
Jinichi Akayama
Sueta Igata
Hideo Otsubo
Masanori Yokozeki
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Publication of DE2263755A1 publication Critical patent/DE2263755A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices
    • C21D1/667Quenching devices for spray quenching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203Cooling
    • B21B45/0209Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0068Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/08Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B21B1/088H- or I-sections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/02Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling heavy work, e.g. ingots, slabs, blooms, or billets, in which the cross-sectional form is unimportant ; Rolling combined with forging or pressing
    • B21B2001/022Blooms or billets

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  • Materials Engineering (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

Lüdenscheid, 2?.
a 72 190
Anmelderin: Firma Nippon Steel Corporation 6-3, Otemachi, 2-Chome,
Chiyoda- Tpkyo, Japan
Verfahren und Vorrichtung zum schnellen Abkühlen von Hochtemperaturmetallwerkstücken
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum ■ schnellen Abkühlen von Hochtemperaturmetallwerkstücken. )
Anwendungsgebiet der Krfindung ist die schnelle Abkühlung von langgestreckten 7/erkstücken mit einem H-, Quadrat-, Rechteck-, Kreisquerschnitt.
Die Abkühlung mit hoher Abkühlgeschwindigkeit und mit hoher Ausbringung von solchen 7/erkstücken ist nach herkömmlichen Verfahren schwierig. Denn einerseits müssen die werkstücke zur räumlichen Ausnutzung der Kühleinrichtung partieweise in Breitenrichtung nebeneinander gepackt werden. Dabei biegen sich die Enden der jeweiligen äußersten Werkstücke einer jeden Partie nach außen, weil die Λarmespannung aufgrund der Temperaturdifferenz zwischen dem Oberflächenteil an der Außenseite der Partie und dem Oberflächenteil, der dem benachbarten 7/erkstück gegenübersteht, eine solche Verbiegung bewirkt. Normalerweise ist die Anzahl der Werkstücke in einer Partie begrenzt, weil
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unterschiedliche ϊ/erkstücke in einer solchen Kühleinrichtung behandelt werden müssen und weil die Transportleistung der entsprechenden Einrichtungen begrenzt ist. Dadurch wird die notwendige Anzahl der'Partien vergrößert, so daß die Verformungen häufiger auftreten. Dieses wirkt sich auf die Gütekontrolle und das Ausbringen erschwerend aus.
Andererseits neigt das Kühlmittel zu einem Stehenblieben auf der konkaven Oberfläche eines Werkstücks mit H-Querschnitt. Dies führt zu einem unterschiedlichen Kühleinfluß auf der Oberseite und der Unterseite des Werkstücks. Infolgedessen treten Verwerfungen und Risse auf.
Schließlich wird das Kühlmittel bei Werkstücken mit I-Querschnit aus zwei verschiedenen Richtungen, nämlich von unten und von oben wirksam. Infolgedessen werden nahezu ausschließlich die Flansche gekühlt, während die Kühlung des Steges unvollkommen bleibt. Dies führt zu Rissen.
Aufgabe der Erfindung· ist eine möglichst verwerfungsfreie und rißfreie schnelle Kühlung von Hochtemperaturmetallwerkstücken der genannten Art.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Mehrzahl solcher Werkstücke mit im wesentlichen gleichem Querschnitt in Breitenrichtung mit Abstand voneinander nebeneinander gelegt werden und das Kühlmittel in einer größeren Menge, als dem Sättigungsbereich der Kühleffektkurve entspricht, in die Spalte zwischen den einander zugewandten Seitenflächen benachbarter Werkstücke eingespritzt wird.
Weiterhin schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zur Durch- ! führung des Verfahrens derart vor, daß eine Beladevorrichtung, die die Hochtemperaturmetallwerkstücke partieweise in Breitenrichtung mit Abstand nebeneinanderliegend auf eine Fördervorrichtung zum schrittweisen Transport in Breitenrichtung über
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eine entsprechende Strecke überführt, dieser Fördervorrichtung vorgeschaltet ist, daß der Fördervorrichtung obere und untere Spritsdüsen gegenüberstehen, die Kühlmittel auf die Kopffläche und die Fußfläche der Hochtemperaturmetallwerkstücke spritzen und daß eine Vielzahl von Spaltspritzdüsen vorgesehen ist.
Durch die zusätzliche Kühlung in den Spalten zwischen benachbarten werkstücken einer Partie erhält man eine gleichmäßige
Kühlung der Seitenflächen der Werkstücke. Damit erzielt man |
auch bei I-Werkstücken eine ausreichende Kühlung des Steges. j
Verbiegungen, Verwerfungen oder Rißbildung lassen sich voll- ;
ständig vermeiden. j
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen unter Be- j zugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erläutert, in denen ■
darstellen: |
I Fig. 1 eine perspektivische Darstellung von j
quadratischen Werkstücken,die sich "bei j Kühlung nach einem herkömmlichen Verfahren ! verbiegen, j
Fig. 2 eine entsprechende perspektivische Darstellung von Werkstücken mit Η-Querschnitt, ι
Fig. 3A und 3B jeweils eine perspektivische bzw.
eine Stirnansicht von Werkstücken mit I-Querschnitt bei Kühlung nach herkömmlichen Verfahren,
Fig. 4- ein schematisches Bild der Düsenanordnung im Rahmen der Erfindung,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Eiihlmittelstrahlen auf die Kopffläche eines IVerkstücks mit H-Querschnitt,
Fig. 6 eine schaubildliche Beziehung zwischen der Kühlmittelmenge und dem Kühleffekt,
Fig. 7 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung und
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Fig. 8 ein Schemabild der Düsenanordnung für die j Beaufschlagung der Spalte zwischen benach- J barten Werkstücken.
Fig. 1 zeigt eine Partie langgestreckter Rechteckwerkstücke S. I
Die jeweils randständigen Werkstücke 3^ und S1- erleiden in den j
Endbereichen Verbiegunfen, weil die Seitenflächen dieser Werk- |
stücke unterschiedlich gekühlt werden. ;
Fig. 2 zeigt ein Η-Werkstück. Da das Kühlmittel auf der kon- | kaven Oberfläche stehenbleibt, treten Verwerfungen und his.se
auf. :
Die Fig. 3A und 3B zeigen ein !-Werkstück. Durch die Kühlmittel-; strahlen, die nach oben und nach unten gerichtet sind, werden i zwar die Flansche f ausreichend gekühlt, jedoch nicht der Steg
w. Infolgedessen treten Sprünge und Risse c auf. '
Der Abstand zwischen zwei benachbarten Werkstücken soll nach : der Erfindung größer als 100 mm oder größer als ein Drittel der [ Höhe des Werkstückes sein. ;
i !
I Nach Fig. 4 wird Kühlmittel in großer Menge in die Spalte g t zwischen benachbarten Werkstücken s eingespritzt, damit die ] einander zugewandten Seitenflächen einander benachbarter Werk- ! stücke gekühlt werden. Hierdurch wird eine Verbiegung der Werk- j stücke an den Rändern der Partie in Breitenrichtung ausge- ,
j schaltet. Die Spaltspritzdüsen 16 für diese Seitenflächen werden! aus einer Anzahl von Spritzdüsen ausgewählt, die stellungsrich- , tig für die Bespritzung der Seitenflächen entsprechend der j
j jeweiligen Größe der »Verkstücke angeordnet sind. I
Bei Werkstücken mit Η-Querschnitt haben die Düsen 15 für die J Oberseite eine Neigung Ύ in Längsrichtung des konkaven Teils j h der Werkstücke nach Fig. 5» damit das Kühlmittel abströmt. j Dadurch werden Verwerfungen der Werkstücke sowie das Liegen- i
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bleiben von Zunder in dem konkaven Bereich ausgeschaltet. i>ie
Untersuchung der Oberfläche wird hierdurch erleichtert. i
Damit die Differenz der Abkühltemperatur zwischen der Oberseite ί und der Unterseite der Werkstücke auf einem Minimalwert ge- ' halten werden kann, wird Kühlmittel in größerer Menge zugeführt ! als dieses dem Sättigungsbereich der Kühleffektkurve entspricht.I Die Sättigung bedeutet, daß eine Vergrößerung der Kühlmittel- ι zufuhr pro Flächeneinheit des Werkstücks nicht mehr zu einer < Vergrößerung der Abkühlgeschwindigkeit: (°C/min) führt. Bei j der Kühlung von Eisen mit Wasser beläuft sich dieser oättierungs-!
■5 2 !
wert auf 0,1 - 1,0 nr/m min. j
Die Querschnittsformen von Werkstücken, die im .Rahmen der Er- j findung gekühlt werden können, reichen von Η-Form (einschließlich Formstahlblöcke), ^uadratform, Rechteckform bis zur Ereisform. Werkstücke mit Kreisquerschnitt lassen sich nach dem er- j findungsgemäßen Verfahren mit Durchmessern von mehr als etwa j 150 mm behandeln, wenn der Abstand zwischen benachbarten «Verk- ; stücken während des Transportes konstant gehalten werden kann. :
i Das Verfahren nach der Erfindung ist besonders für Blöcke !
von H-Pormstählen wirkungsvoll, deren Kühlung nach herkömmlichen! Verfahren besonders schwierig ist. Damit die Spalte zwischen
zwei benachbarten Werkstücken vorhanden sind, muß man solche
7/erkstücke in Breitenrichtung nebeneinander unter Berücksichtigung der Raumausnutzung, des Ausbringens und der V/irtschaftlichkeit anordnen. Die Spalte zwischen zwei benachbarten werkstücken soll möglichst schmal sein; sie muß jedoch mindestens j 100 mm betragen, damit eine Wärmeleitung von anderen iietall- ί stücken ausgeschaltet wird. Bspw. ist nach i?ig. 1 die Abkühlung einer Seitenfläche des Werkstücks S.. durch die
Übertragung und Strahlung von dem Werkstück S- behindert, wogegen die andere Seitenfläche des Werkstücks S^ frei und ungehindert abkühlen kann. Infolgedessen ergeben sich närmespannungen, die zu einer Verbiegung des Werkstückes ΒΛ führen.
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Demnach muß der Abstand zwischen benachbarten werkstücken ausreichend groß sein, damit diese Erscheinung ausgeschaltet wird. Eine Verbiegung von werkstücken tritt normalerweise in einem Bereich von 5/1OOO der länge des Werkstückes auf. Der Abstand muß das Doppelte des genannten Wertes betragen, also 1/1CO der Länge des Werkstücks. Dies bedeutet einen Abstand von mehr als 100 mm für Werkstücke von 10 m Länge. I
Zur Ausschaltung der Wärmestrahlung von benachbarten Werkstücken wird nach der Erfindung Kühlmittel unmittelbar in die Spalte zwischen benachbarten Werkstücken eingespritzt, damit der dabei entstehende Dampf die Wärmestrahlung absorbiert. Die Werkstücke werden also durch Dampf eingehüllt, so daß sie im wesentlichen von einem schwarzen Körper umgeben sind. Die Küh- ' lung erfolgt damit ohne Wärmestrahlung von den !Seitenflächen, ', indem die Kühlmittel in ausreichender Menge für eine gleichjmäßige Abkühlung der Seitenflächen der Werkstücke angewandt j werden. Der notwendige Abstand zwischen benachbarten 'A'erkstückenj hängt von der Dicke der Dampfschicht ab. Er läßt sich jedoch j auf etwa 100 mm verringern, wenn Kühlmittel auf die Seiten- j flächen der Werkstücke in einer Menge entsprechend der Lehre der' Erfindung aufgespritzt wird.
Das Einspritzen des Kühlmittels auf die Seitenflächen der Werkstücke wird weniger wirksam, wenn die Werkstückhöhe groß ist. Die Spaltbreite muß also mindestens ein Drittel der flöhe betragen.
Zur Festlegung eines ausreichend breiten Spaltes zwischen benachbarten Werkstücken erfolgt die Anordnung in Breitenrichtung unter Berücksichtigung einer hohen Ausbringung, einer hohen Raumausnutzung und unter Berücksichtigung von konstruktiven Erfordernissen. Wenn der Spalt zur Kühlung der Seitenflächen der Werkstücke ausreichend groß sein kann, erfolgt eine Kühlung mit Wasser.
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Es wird nunmehr eine Ausführungsform der Erfindung unter Be- j rücksichtigung der Temperaturbereiche der Werkstücke erläutert: ι (a) Temperatur vor der Kühlung über 800° C. Es erfolgt eine j gleichförmige Abkühlung, wenn Werkstücke den Umwandlungsbereich \ durchlaufen. - i
(b) Temperatur nach Beendigung der Kühlung unter 500 C. Die j Kühlung wird bei Durchlaufen des Umwandlungsbereichs unterbrochen.
(c) Normale Abkühltemperatur 120° C bis 100° C.
(d) Normale Kühldauer 15 - 30 min.
Die Spritzdüsen zur zwangsweisen Kühlung der Seitenflächen sind auf der Oberseite und Unterseite der Kühleinrichtung so verteilt, daß die Kühlung der Seitenflächen gleichzeitig mit der Kühlung der Kopfflächen und der Fußflächen der Werkstücke durchgeführt werden kann. Insbesondere bei der Abkühlung von «Verkstücken mit Η-Querschnitt kann die Kühlung der Seitenflächen j vollständig nicht nur durch die Kühleinrichtung für die Kopf- j flächen und die Fußflächen erfolgen, sondern erfordert notwendig) die Kühleinrichtung für die Seitenflächen. In dieser. Fall " werden folgende Betriebsbedingungen angewandt:
(a) Einspritzdruck mehr als 2 kp/cm .
(b) Spritzrichtungen nach oben und nach unten. Die Spritzdüsen werden in unterschiedlichen Richtungen eingesetzt, bspw. vertikal oder geneigt, wie sie in der jeweiligen Kombination zweckmäßig ist.
(c) Düsendurchfluß und Düsenverteilung in Längsrichtung. Die Düsen sind so verteilt, daß die Durchflußmenge zwischen 0,1 1,0 nr/m min liegt. Der Düsenabstand beträgt etwa 200 mm. Der Durchfluß einer Düse liegt zwischen 100 und 200 l/min.
Die im folgenden beschriebene Vorrichtung im Rahmen der Erfindung stellt einen erforderlichen Abstand zwischen benachbarten Hochtemperaturmetallwerkstücken sicher.
Die Werkstücke H mit einer Temperatur von etwa 1100° G, die
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auf einem Rollgang 1 angefördert werden, werden zu Partien gruppiert, in denen die Anzahl der Werkstücke nach der jeweiligen Form und Größe ausgewählt wird. In Nachbarschaft zu dem Rollgang 1 ist eine Abschiebevorrichtung 2 vorgesehen, die für ein jedes Metallwerkstück H auf dem Rollgang 1 eine hin- und hergehende Bewegung macht. Die jeweilige Gesamtzahl der Hin- und Herbewegung entspricht der gewünschten Anzahl der Werkstücke H innerhalb einer Partie, so daß alle Werkstücke dieser Partie mit einem gewünschten Abstand zwischen zwei benachbarte Werkstücke in einer entsprechenden Lage auf einen feststehenden Beladerost eingeordnet werden, der sich senkrecht zur Förderrichtung des Hollgangs 1 erstreckt. Diese Arbeitsgänge laufen automatisch ab, indem ein Auslösesignal in die j Abschiebevorrichtung 2 eingegeben wird, wobei der jeweilige Hub in Digitalform eingesetzt wird.
Der Transport der Werkstücke H mit dem vorgegebenen Abstand untereinander erfolgt so, daß die Werkstücke H auf einen feststehenden Beladerost 3 in Partien aufgebracht werden. Diese werden durch die Plubvorrichtung 5 einer Hubbalkenübergabevorrichtung 4 angehoben und über eine Strecke 1 einer vorgegebenen Länge durch eine Fördervorrichtung 6 mit einem Kettenförderer transportiert, dessen Förderrichtung senkrecht zur Transportrichtung des Rollganges 1 ausgerichtet ist. Nach Auflage der Werkstücke H wird der Kettenförderer 5 schrittweise um eine Schrittlänge L in eine Schnellkühleinrichtung 14 weiterbewegt, so daß die Werkstücke TI darin gekühlt werden. Die Schrittlänge wird durch Steuerung der Bewegung von Kettenrädern 8 und 8' genau eingehalten.
Nach Durchtritt durch die Schnellkühleinrichtung 14 werden die Werkstücke H an einem wipptisch 9 angehalten und durch die Hubeinrichtung 10 angehoben, so daß sie von dem Kettenförderer 7 freikommen. Dann werden die Werkstücke H durch den Schleppdaumen 11 eines Seilschleppers zu einem Abgabetisch bewegt. Der Seilschlepper erstreckt sich zwischen dem Ende des Ketten-
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O _
ι ■ ι
förderers 7 und dem Abgabetisch 13· Der Seilschlepper ;virl j !durch ein Kettenrad 12 bewegt, so daß er jeweils am Eintritts- |
i ι
ende des Wipptisches 9 und an der Eintrittsstelle des abgabe- '
-tisches 13 anhält. i
I !
Während der jeweiligen Standperioden wird Kühlmittel kontinuier-s lieh innerhalb der Schnellkühleinrichtung 14 von den oberen und j unteren Spritzdüsen 15 und 15' sowie von den ausgewählten Spalt-! spritzdüsen 16 ausgespritzt. Diese Auswahl erfolgt entsprechend i der Anzahl der Werkstücke innerhalb einer Partie. Als ETnI- j mittel wird vVasser oder eine wässrige Lösung, die hierfür ge- j
eignet ist, eingesetzt. :
!Für die Bestimmungsgrößen der Spritzstrahlen aus den Spritz- \
I '
idüsen 16 für eine vermehrte Kühlung der Seitenflächen sind l
folgende vorgesehen: Das Spritzwasser muß einen Drucli von mehr i
j als 3 kp/cm haben, damit es für einen 7/ärmeaustausch άirksam
j ist, dessen Wirkung den Betrag im Sättigungsbereich der Kühl- l effektkurve überschreitet. Andererseits kann ein Wasserstrahl
!von Normaldurck den Dampffilm auf den Hochtemperaturwerkßtücken
nicht mehr durchbrechen, weil er zum Sieden kommt; er läuft '
dann nur über die Dampf schicht, ohne daß ein "J? arme aus tau sch i
mit den Werkstücken möglich ist. j
i Im folgenden wirddie Auswahl der Spaltspritzdüsen 16 und ein
iTransportverfahren für den Kettenförderer erläutert.
! ι
i j
Nach der Erfindung sind die oberen und unteren Spritzdüsen 15 j und 15' zusammen mit den Spaltspritzdüsen 16 vorgesehen. Die j zuerst genannten Spritzdüsen führen während jedes Eetriebszu- j Standes fortlaufend Kühlmittel. Dagegen arbeiten die auletzt
genannten Spaltspritzdüsen 16 jeweils nur dann, wenn sie auf
die Spalte zwischen den Werkstücken einer Partie ausgerichtet
sind. Dieses ist durch die Betriebsweisen I, II, III in ?ig. 8
angedeutet. Hierbei werden die Anhaltestellungen der ierKstücke
innerhalb des Schrittbereichs 1 des Kettenförderers entsprechend!
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der Anzahl der Werkstücke innerhalb einer Partie bestimmt. ι Hierfür sind die verschiedenen Betriebsweisen I bis III in Fig. \ 8 angegeben. Die Spaltspritzdüsen 16 für den Spalt g zwischen
benachbarter. Werkstücken H sind in der Betriebsweise I in 4
Reihen, in der Betriebsweise II in 3 Reihen und in der Betriebsweise III in 2 Reihen in Betrieb. Selbst wenn die Anzahl der
Werkstücke innerhalb einer Partie unterschiedlich ist, liegen
einzelne Spalte g zwischen benachbarten Werkstücken H gleich,
so daß dieselben von gleichen Spritzdüsen beaufschlagt werden
können. Infolgedessen sind in Beispielen 6 Reihen von Spritzdüsen ausreichend. Die Auswahl unter diesen 6 Reihen erfolgt
so, daß in der Betriebsweise I für 5 Werkstücke innerhalb einer Partie die Spritzdüsen 16-1, 16-3, 16-4, 16-5, in der Betriebsweise II für 4 Werkstücke innerhalb einer Partie die Spritzdüsen 16-2, 16-4, 16-6 und in der Betriebsweise III für 3 Werk- j stücke innerhalb einer Partie die Spritzdüsen 16-3, 16-5 wirksam sind. Man kann auch alle·6 Reihen von Spritzdüsen in allen ! Fällen in Betrieb halten. '
Der Kettenförderer 7 bewegt sich jeweils genau um die gewünschte! Schrittlänge 1 vor und hält dann an. Dieser Rhythmus von Bewegung! und Anhalten wiederholt sich fortgesetzt. Innerhalb eines
jeden Schrittbereichs der Länge 1 sind in gleicher V/eise eine
Mehrzahl von Spaltspritzdüsen 16 angeordnet, die genau auf die
Anhaltestellung des Kettenförderers 7 ausgerichtet sind. Da- j durch können die Werkstücke unter fortgesetzter Abkühlung ihrer j
Seitenflächen transportiert werden. j
Die Transportzeit für die Schrittlänge 1 beträgt etwa 10 sec. j
Die Anhaltezeit des Kettenförderers beträgt etwa 100 see. Bei ;
der Kühlung von H-Formstücken haben die oberen und unteren I
Spritzdüsen eine Neigung von etwa 20 bis 30°, damit das Kühl- ! mittel abfließen kann.
Bei der Kühlung von Werkstücken mit Η-Querschnitt nach der
Arbeitsweise der Fig. 7 ergeben sich folgende Betriebswerte:
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Größe der Werkstücke (vergl. Fig. 5):
Abstand B zwischen den Flanschoberflachen = 350 mm Flanschdicke C = 80 mm
oOegdicke I) = 100 mm J
Länge L - 10 m.
Abstand zwischen benachbarten Werkstücken = 100 mm Betriebsbedingungen der oberen und unteren Spritzdüsen
2
Druck = 3 kp/cm
Gesamtdurchfluß = 1,0 nr/m min.
( Das Durchflußverhältnis zwischen Kopffläche und Fußfläche beträgt 1 : 1,25)·
Spaltspritzdüsen:
ρ
Druck = 3 kp/cm
A 2
Durchflußmenge=0,2 nr/m min
Als Ergebnis der Versuche zeigt sich, daß im wesentlichen keine j horizontale Verbiegung auftritt. Dieselbe beträgt maximal 5ö mm j für wenige Werkstücke. Es zeigen sich auch im wesentlichen keine Verwerfungen, ebenfalls nur maximal 50 mm für wenige Werkstücke.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zum schnellen Abkühlen von Hochtemperaturmetall- ! werkstücken, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl solcher ί ',Verkstücke mit im wesentlichen gleichem Querschnitt in Breitenrichtung mit Abstand voneinander nebeneinander gelegt werden und das Kühlmittel in einer größeren Menge, als dem Sättigungsbereich der Kühleffektkurve entspricht, in die Spalte zwischen den einander zugewandten Seitenflächen benachbarter Werkstücke eingespritzt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalte zwischen benachbarten Werkstücken mindestens 10 mm breit ioder ein Drittel der Höhe der Werkstücke gemacht werden.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Einspritzmenge des Kühlmittels auf einen Betrag zwischen
    ζ 2
    0,1 und 1,0 nr/m min eingestellt wird.
    1 1V. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenni zeichnet, daß die Einspritzung des Kühlmittels unter einem
    2
    ' Einspritzdruck von mehr als 2 kp/cm aus einer Mehrzahl von ! Düsen, die gegen die Kopffläche und die Fußfläche der lloch-' temperaturwerkstücke gerichtet sind, in die Spalte zwischen benachbarten Werkstücken erfolgt.
    ■ Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der !Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beladevorrichtung (3), die die Hochtemperaturmetallwerkstücke partiej weise in Ereitenrichtung mit Abstand nebeneinanderliegend auf eine Fördervorrichtung (6) zum schrittweisen Transport in Breitenrichtung über eine entsprechende Strecke überführt, dieser Fördervorrichtung vorgeschaltet ist, daß der Fördervorrichtung (G) obere und untere Spritzdüsen (15, 15') gegenüberstehen, die Kühlmittel auf die Kopffläche und die Fußfläche der Hochtemperaturmetallwerkstücke spritzen und daß eine Viel-
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    i :γΛ1 von opaltspritzdüsen (16) vorgesehen ist. :
    16. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß | die Fördervorrichtung (6) einen an einen Rollgang (1) an- ! schließenden Kettenförderer, der die Ilochtemperaturmetallwerk- j stücke in einer Transportrichtung senkrecht zur Transport- j richtung des Rollgangs zu der Kühleinrichtung fördert, einen ! festen Beladerost (3)» äer von dem Rollgang in Längsrichtung j des Kettenförderers und eine Hubbalkenübergabevorrichtung (4-) ■ im Anschluß an den festen Beladerost (3) umfaßt, womit die · Hochtemperaturmetallwerkstücke von dem Beladerost auf den Kettenförderer übertragen werden. j
    ]7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ' lein Seilschlepper zwischen dem Ausgabeende des Kettenförderers
    und einem Abgabetisch (13) angeordnet ist und daß ein Wipptisch | (9) für die Übergabe der Hochtemperaturmetallwerkstücke von
    dem Kettenförderer auf den Seilschlepper vorgesehen ist. .
    8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7> dadurch gekenn-1 zeichnet, daß eine Auswahleinrichtung für verschiedene Kühl— i
    |abläufe vorgesehen ist, womit in Abhängigkeit von der Größe ; der Werkstücke die einzelnen Kühlabläufe ausgewählt und fortgesetzt nacheinander beim Transport der Werkstücke ausgeführt
    werden können.
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DE2263755A 1971-12-29 1972-12-28 Verfahren und vorrichtung zum schnellen abkuehlen von hochtemperaturmetallwerkstuecken Pending DE2263755A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP47002929A JPS4872012A (de) 1971-12-29 1971-12-29

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DE2263755A1 true DE2263755A1 (de) 1973-07-05

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ID=11543018

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2263755A Pending DE2263755A1 (de) 1971-12-29 1972-12-28 Verfahren und vorrichtung zum schnellen abkuehlen von hochtemperaturmetallwerkstuecken

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US (1) US3909315A (de)
JP (1) JPS4872012A (de)
AU (1) AU468798B2 (de)
BR (1) BR7209196D0 (de)
CA (1) CA991063A (de)
DE (1) DE2263755A1 (de)
FR (1) FR2169905B1 (de)
GB (1) GB1385050A (de)
IT (1) IT973188B (de)

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