DE2646620B2 - Verfahren zum Abkühlen eines Metallrohrs - Google Patents
Verfahren zum Abkühlen eines MetallrohrsInfo
- Publication number
- DE2646620B2 DE2646620B2 DE2646620A DE2646620A DE2646620B2 DE 2646620 B2 DE2646620 B2 DE 2646620B2 DE 2646620 A DE2646620 A DE 2646620A DE 2646620 A DE2646620 A DE 2646620A DE 2646620 B2 DE2646620 B2 DE 2646620B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pipe
- cooling
- spray nozzles
- water jets
- metal pipe
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
- C21D9/085—Cooling or quenching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/62—Quenching devices
- C21D1/667—Quenching devices for spray quenching
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abkühlen eines Metallrohrs mit großem Durchmesser, bei dem das Metallrohr beim Abschrecken schnell abgekühlt wird durch Spritzen von Kühlwasser auf die Oberfläche des Metallrohrs aus einer großen Anzahl von Spritzdüsen in je einem das Metallrohr umschließenden ringförmigen ersten und zweiten Sammelrohr, wobei die Wasserstrahlen jeweils unter einem Neigungswinkel und einem Querwinkel auf die Oberfläche des Metallrohrs auftreffen.
Das Verfahren ist hauptsächlich zum Abkühlen, insbesondere während des Abschreckvorgangs, der Außenfläche von Metallrohren mit einem großen Durchmesser von 45,7 bis 127 cm oder mehr anwendbar.Wenn der Umfang eines solchen Rohrs, das in einem Hochfrequenzinduktionsofen od.dgl. bis auf seine Abschrecktemperatur erhitzt wurde, während der Bewegung durch Ringe mit Spritzdüsen ungleichmäßig abgekühlt wird, treten verschiedene Nachteile auf.
Bei einem bekannten Verfahren, etwa wie in Fig. 1 gezeigt, wird das schnelle Abkühlen eines Metallrohrs mit großem Durchmesser zum Abschrecken durch Aufspritzen eines Kühlmittels, z.B. Wasser, aus einem ringförmigen Sammelrohr 1 auf das Rohr ausgeführt. Die übliche Praxis besteht in diesem Fall im Spritzen von Wasser auf die zu kühlende Rohroberfläche in der Weise, dass die Wasserstrahlen zu einer Mittelachse 3 des Rohrs unter einem gewissen Neigungswinkel und in Richtung zur Heizeinheit 4 hin gerichtet werden. Bei diesen herkömmlichen Verfahren wird jedoch die sorgfältige Beachtung der Strahlgeschwindigkeit oder des Neigungswinkels des Kühlmittels, etwa Wasser, größtenteils vernachlässigt mit dem Ergebnis, dass nicht nur das gespritzte Kühlmittel für ein wirksames Kühlen des Rohrs nicht wirkungsvoll verwendet wird, sondern dass sich beträchtliche Veränderungen der Umfangsabkühlgeschwindigkeit des Rohrs ergeben. Folglich wird im abgekühlten Rohr eine Spannung erzeugt, was ein ernstes Problem darstellt. Diese Spannung ist eine Wärmespannung, verursacht durch Veränderungen der Abkühlgeschwindigkeit an verschiedenen Teilen des Rohrs während des Abkühlens, oder ist eine Wärmespannung in Verbindung mit einer Umformspannung. Es ist somit wesentlich, das gesamte Rohr vom Beginn des Abkühlvorgangs bis zur Temperatur für die Beendigung der Umformung (z.B. von etwa Actiefdrei bis 400°C im Fall von Stahlrohren) gleichmäßig abzukühlen. Dort, wo die Wanddicke eines abzukühlenden Rohrs groß oder die Bewegungsgeschwindigkeit des Rohrs hoch ist, wird bei dem herkömmlichen Verfahren für gewöhnlich wenigstens ein Sammelrohr 2 derselben Konstruktion (bezüglich des Spritzwinkels und der Spritzrichtung) hinter dem Sammelrohr 1 der ersten Stufe verwendet, vgl. Fig. 1, da das Abkühlen des Rohrs vom Abkühlbeginn bis zur gewünschten Abkühlendtemperatur mit einem einzigen kühlenden Sammelrohr nicht innerhalb einer gegebenen Zeit ausgeführt werden kann. Im Fall des herkömmlichen Verfahrens fließt das gespritzte Kühlwasser unabhängig von der Anzahl der verwendeten Sammelrohre vom oberen Teil zum unteren Teil eines Rohrs entlang dessen Wand abwärts. Somit wird trotz der Tatsache, dass das Kühlmittel gleichmäßig am Umfang auf das Rohr gespritzt wird, die Kühlwirkung am unteren Rohrteil aus den obigen Gründen erhöht mit dem Ergebnis, dass die oberen und unteren Rohrteile ungleichmäßig gekühlt werden und dass die sich ergebende Wärme- oder Umformungsspannung oder beide ein Biegen oder Unrundwerden des langen Rohrs bewirken.
Bei dem aus der US-PS 35 07 712 bekannten Verfahren wird demgegenüber eine gewisse Verbesserung dadurch erzielt, dass man mehrere Ringe mit Spritzdüsen in Durchlaufrichtung des Rohrs hintereinander anordnet, wobei alle Spritzdüsen unter einem spitzen Neigungswinkel von etwa 30° gegen die Ebene des zugehörigen Sammelrings in Durchlaufrichtung des Rohrs geneigt sind. Außerdem sind alle Spritzdüsen unter einem Querwinkel bezüglich der Durchlaufrichtung des Rohrs ausgerichtet, der bei Rohren mit verhältnismäßig großem Außendurchmesser (60 cm und mehr) zwischen etwa 8° und 16° liegt. Die Richtung des Querwinkels bezüglich der Durchlaufrichtung des Rohrs ist bei der Hälfte der Sammelrohre umgekehrt wie bei
der anderen Hälfte der Sammelrohre.
Auch bei diesem bekannten Verfahren kann keine wirklich gleichmäßige Abkühlung des Rohrs gewährleistet werden. Das Spritzwasser scheint von der Rohrwandung abgeschleudert zu werden oder verdampft auf dieser. Trotz des außerordentlich hohen Wasserverbrauches infolge der Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Spritzdüsenringen ist die Kühlwirkung nicht besonders hoch.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der erwähnten Schwierigkeiten ein Verfahren zum Abkühlen eines Metallrohrs mit großem Durchmesser zu schaffen, bei dem das Rohr gleichmäßig und schnell in Umfangsrichtung abgekühlt wird, so dass keine weiteren Korrekturvorgänge am Rohr zur Erzielung der gewünschten Rundheit sowie der Geradlinigkeit in Längsrichtung des Rohrs erforderlich sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
a) die aus den Spritzdüsen im ersten Sammelrohr austretenden Wasserstrahlen unter den folgenden Winkeln bezüglich der Durchlaufrichtung des Rohrs ausgerichtet sind:
Neigungswinkel alphatief1:
Querwinkel betatiefeins:
b) die aus den Spritzdüsen im zweiten Sammelrohr austretenden Wasserstrahlen unter dem folgenden Winkel bezüglich der der Durchlaufrichtung des Rohrs entgegengesetzten Richtung ausgerichtet sind:
Neigungswinkel alphatief2: 15°
c) der Abstand zwischen einer Umfangslinie, gebildet auf dem Metallrohr durch Verbinden der Auftreffpunkte auf der Oberfläche des Metallrohrs von aus den Spritzdüsen im ersten Sammelrohr in Richtung zum zweiten Sammelrohr gespritzten Wasserstrahlen, und einer ähnlichen zweiten Umfangslinie, gebildet durch Verbinden der Auftreffpunkte auf der Oberfläche des Metallrohrs von aus den Spritzdüsen im zweiten Sammelrohr in Richtung zum ersten Sammelrohr gespritzen Wasserstrahlen, gemessen in Längsrichtung des Metallrohrs, im Bereich von 50 bis 250 mm liegt; und
d) die Geschwindigkeit der Wasserstrahlen im Bereich von 0,5 bis 7 m/sec. liegt.
Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens strömt das aus den Spritzdüsen stammende Wasser in einer kriechenden Bewegung über die Oberfläche und kühlt das Rohr gleichmäßig und wirksam. Obwohl nur zwei Rohre mit Spritzdüsen vorgesehen sind, lässt sich eine stärkere Kühlwirkung erzielen als bei den bekannten Verfahren, die zum Teil wesentlich mehr Sammelrohre benötigen. Durch die gegeneinander gerichtete Neigung der Spritzdüsen bildet sich etwa in der Mitte zwischen den beiden Sammelrohren eine Art von Schwall, der offensichtlich besonders gut zur gleichmäßigen Abkühlung des erhitzten Rohrs beiträgt. Durch die für das erfindungsgemäße Verfahren vorgeschriebene Strahlgeschwindigkeit und den vorgeschriebenen Abstand zwischen den durch die Auftreffstellen der Strahlen auf dem Rohr gebildeten Umfangslinien wird die Erzeugung und Aufrechterhaltung dieses erwähnten Schwalls von Kühlwasser gewährleistet.
Vorzugsweise wird die Differenz zwischen dem Querwinkel betatief1 der Wasserstrahlen aus den Spritzdüsen im ersten Sammelrohr und dem entsprechenden Querwinkel betatief2 für das zweite Sammelrohr innerhalb von
15° gehalten. Dies bedeutet, dass der Querwinkel betatief2 des zweiten Sammelrohres in einem Bereich von 10° bis 80° liegen kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bei einem herkömmlichen Verfahren verwendeten Abschreckvorrichtung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung,
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Neigungswinkel und der gleichmäßigen Kühlwirkung,
Fig. 4 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Querwinkel
<NichtLesbar>
der gleichmäßigen Kühlwirkung,
<NichtLesbar>
der gleichmäßigen Kühlwirkung,
Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen den Querwinkeln der ersten und zweiten Sammelrohre und der gleichmäßigen Kühlwirkung,
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Durchbiegung eines Rohrs, und
Fig. 7 eine graphische Darstellung der Verteilung der Abkühlgeschwindigkeiten gemäß den durch Anwendung des Verfahrens der Erfindung am Rohr gemachten Testergebnissen.
Fig. 2 zeigt im einzelnen die Konstruktion einer bevorzugten Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung. Diese Figur zeigt die Bedingungen, unter denen ein Metallrohr 5, das durch eine mit Hochfrequenz arbeitende Heizeinheit 4 oder dgl. erhitzt wurde, in Pfeilrichtung durch ringförmige erste und zweite Sammelrohre 6 und 7 bewegt wird, die die Außenfläche des Rohrs 5 umschließen und aus ihren Spritzdüsen 8 Wasserstrahlen 11 so richtet, dass diese auf die Rohrfläche in einer Weise treffen, dass die Wasserstrahlen aus den beiden Sammelrohren über die Rohroberfläche in Form von laminaren Strömungen fließen, die sich zum Abkühlen des Rohrs eignen. Hierbei treffen die laminaren Strömungen des Kühlwassers aus den Sammelrohren 6 und 7 aufeinander unter Bildung eines Schwalls 9 aus Kühlwasser auf der Rohroberfläche, wodurch ein gleichmäßiges Abkühlen des Metallrohrs gewährleistet ist.
In Blickrichtung auf einen durch den Schwall 9 verlaufenden Querschnitt des Rohrs treffen die Wasserstrahlen 11 aus den Spritzdüsen 8 des ersten Sammelrohrs 6 auf die Rohroberfläche in Form von Wasserstrahlen auf, die sich im Gegenuhrzeigersinn oder abwärts drehen und auf dem oberen Rohrteil nach links geneigt sind. Das zweite Sammelrohr 7 ist im wesentlichen identisch zum ersten Sammelrohr 6 aufgebaut und so angeordnet, dass es seine Wasserstrahlen zum ersten Sammelrohr 6 richtet. Somit fließen die aus den beiden Sammelrohren kommenden Wasserstrahlen nach dem Auftreffen auf die Rohroberfläche über die Oberfläche des Rohrs und treffen auf der Rohroberfläche frontal aufeinander, wodurch der Schwall 9 gebildet wird. Statt einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn, können die Wasserstrahlen zum Drehen im Uhrzeigersinn gebracht werden.
Das Verfahren der Erfindung, ausgeführt durch die wie oben beschrieben gebaute Kühlvorrichtung, weist folgende Merkmale auf:
(a) Die aus den Spritzdüsen 8 des ersten Sammelrohrs 6 austretenden Wasserstrahlen 11 werden unter dem Neigungswinkel alphatief1 und dem Querwinkel betatief1 (die in der in Fig. 2 gezeigten Weise gemessen werden) auf die Rohroberfläche gerichtet, wobei
Neigungswinkel alphatiefeins:
Querwinkel betatief1:
Die aus den Spritzdüsen des zweiten Sammelrohrs 7 austretenden Wasserstrahlen werden bezüglich einer zur Durchlaufrichtung des Rohrs entgegengesetzten Richtung unter dem Neigungwinkel alphatief2 und dem Querwinkel betatief2 (wieder gemessen in der in Fig. 2 gezeigten Weise) auf die Rohroberfläche gerichtet, wobei
Neigungswinkel alphatiefzwei:
Querwinkel betatief2:
(b) Der Abstand zwischen der Umfangslinie, gebildet auf der Rohroberfläche durch Verbinden der Auftreffpunkte der zum zweiten Sammelrohr 7 gerichteten Wasserstrahlen 11 aus dem ersten Sammelrohr 6, und der ähnlichen Umfangslinie, gebildet durch die zum ersten Sammelrohr 6 gerichteten Wasserstrahlen aus dem zweiten Sammelrohr 7, liegt im Bereich zwischen 50 und 250 mm.
(c) Die Geschwindigkeit der Wasserstrahlen 11 aus den Spritzdüsen 8 in den ersten und zweiten Sammelrohren 6 und 7 liegt im Bereich von 0,5 bis 7m/sec.
(d) Die laminaren Strömungen der Wasserstrahlen aus den Sammelrohren treffen auf der Rohroberfläche aufeinander, wodurch im wesentlichen in der Mitte des genannten Abstands von 50 bis 250 mm der Schwall 9 des Kühlwassers gebildet wird.
Diese zahlenmäßigen Begrenzungen beruhen auf folgenden Gründen. Bezüglich des Merkmals (c) sei ausgeführt, dass, wenn die Strömungsgeschwindigkeit niedriger als 0,5 m/sec. gewählt wird, es für die Wasserstrahlen aus den unteren Spritzdüsen 8 unmöglich ist, die Schwerkräfte zu überwinden und die untere Oberfläche des Rohrs zu erreichen, während, wenn die Geschwindigkeit höher als 7 m/sec. ist, ein großer Teil der Wasserstrahlen 11 an ihren Auftreffpunkten auf der Rohroberfläche zurückprallen und somit eine volle Ausnutzung der Kühlkapazität des verwendeten Kühlwassers unmöglich machen. Fällt die Geschwindigkeit innerhalb der oben genannten Grenzen, so legt die kinetische Energie des Strahlwassers im Kontrollbereich der Oberflächenspannung von Wasser mit dem Ergebnis, dass die aus den Spritzdüsen 8 gespritzten Wasserstrahlen 11 sowie der Wasserstrom nach dem Auftreffen eine laminare Strömung ergibt, wodurch der gleichmäßig gekühlte Oberflächenbereich erhöht wird und es möglich macht, die Kühlkapazität des Kühlwassers weitaus wirkungsvoller auszunutzen, als es bei den herkömmlichen Verfahren der Fall wäre.
Hinsichtlich des Merkmals (a) weist das erste Sammelrohr 6 die entscheidende Wirkung auf den Kühleffekt während der Anfangszeit des Kühlens auf, was seinerseits eine wichtige Wirkung auf das gewünschte gleichmäßige Umfangskühlen des Rohrs hat. Somit ist es wesentlich, dass der Neigungswinkel alphatief1 und der Querwinkel betatief1 der Wasserstrahlen aus dem ersten Sammelrohr 6 innerhalb der richtigen Grenzen gehalten werden.
Fig. 3 und 4 zeigen als Beispiel die Wirkung des Neigungswinkels alphatief1 bzw. des Querwinkels betatief1 auf die Gleichmäßigkeit der Abkühlungsgeschwindigkeit in Umfangsrichtung eines Stahlrohrs mit einem Durchmesser von 61 cm, das durch ein einziges Sammelrohr gekühlt wurde, wobei der Spalt zwischen dem Sammelrohr und dem Stahlrohr 30 mm betrug. Obwohl an vielen weiteren Stahlrohren mit unterschiedlichen Durchmessern unter Verwendung unterschiedlicher Spalte zwischen den Stahlrohren und dem Sammelrohr zusätzliche Versuche ausgeführt wurden, waren die erzielten Ergebnisse im wesentlichen dieselben wie die in Fig. 3 und 4 gezeigten mit Ausnahme einiger
<NichtLesbar>
<NichtLesbar>
Darüber hinaus ist es schwierig, im Sammelrohr Spritzdüsen auszubilden, die einen Querwinkel betatief1 erzeugen, der größer als 45° ist. Somit soll der Querwinkel betatief1 vorzugsweise im Bereich von 25 bis 65° liegen. Die ersten und zweiten Sammelrohre nach der Erfindung weisen gegebene Querwinkel betatief1 bzw. betatief2 auf. Darüber hinaus wird die Strömungsgeschwindigkeit der Strahlen aus den Sammelrohren innerhalb der richtigen Grenzen gehalten, so dass die Wasserstrahlen eine laminare Strömung ergeben, die die Außenwand eines zu kühlenden Rohrs umschließt, während mehrere Ströme die ausgewähltenTeile am Umfang des Rohrs treffen dank einem bestimmten zwischen der Bewegungsrichtung des
Rohrs und den Wasserstrahlen gebildeten Winkel, wodurch die Ungleichmäßigkeit der Abkühlung beträchtlich vermindert wird. Da das aus dem zweiten Sammelrohr gespritzte Kühlwasser zum Kühlen des Rohrs verwendet wird, das vom Kühlwasser aus dem ersten Sammelrohr beträchtlich abgekühlt wurde, müssen die Bereiche der Neigungs- und Querwinkel der Wasserstrahlen aus dem zweiten Sammelrohr nicht unbedingt so streng festgelegt werden wie im Fall des ersten Sammelrohrs. Es ist kurz zusammengefasst nur
<NichtLesbar>
<NichtLesbar>
Durch Erfüllen der obengenannten drei wesentlichen Erfordernisse bezüglich der Geschwindigkeit der Wasserstrahlen, des Spritzwinkels der Strahlen und der Länge der laminaren Strömungen auf der Rohroberfläche ist es möglich, die Wasserstrahlen aus dem ersten Sammelrohr dazu zu bringen, dass sie das Kühlen gleichzeitig längs dem Querschnitt des Rohrs beginnen und somit die Ungleichmäßigkeit des Abkühlens soweit wie möglich vermindern. Darüber hinaus hat die Bildung eines Schwalls aus Kühlwasser auf der Rohroberfläche auch die Wirkung, die Ungleichmäßigkeit des Abkühlens zu vermindern und auch eine wirksame Verwendung des gesamten gespritzten Kühlwassers sicherzustellen.
Es wurde bereits eine Patentanmeldung P 26 02 678.8 für ein Verfahren angemeldet, dessen Gegenstand den obigen Verfahren der Erfindung ähnlich ist und bei den beim Vorgang des Abkühlens eines Stahlrohrs für das Abschrecken die Abweichung des Rohrs von der gewünschten Rundheit aufgrund der Ungleichmäßigkeit des Abkühlens an jeder von mehreren Stellen am Umfang des Rohrs gemessen wird. Hierdurch wird die Menge des Kühlwassers, das auf einen dem zugehörigen Detektor entsprechenden Punkt gerichtet ist, gemäß der ermittelten Abweichung gesteuert, wobei die Höhe des Korrekturdrucks an der dem Detektor entsprechenden Umfangsstellung ebenfalls gesteuert wird. Gemäß der Erfindung wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem zur Sicherstellung eines gleichmäßigen Abkühlens der Neigungs- und Querwinkel der Wasserstrahlen aus den Sammelrohren, der Abstand zwischen den Umfangslinien, gebildet durch Verbinden der Auftreffpunkte der Wasserstrahlen aus den Sammelrohren auf die Rohroberfläche, und die Geschwindigkeit der Wasserstrahlen experimentell bestimmt werden. Somit wird die Notwendigkeit für die im hinteren Teil der Zone ausgeführte Messung der Rundheit des gekühlten Rohrs sowie die Kontrolle der Kühlwassermenge und der Höhe des Korrekturdrucks gemäß der ermittelten Abweichung von der Rundheit beseitigt, was aus den Ergebnissen der Versuche ersichtlich ist, die später noch beschrieben werden.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel der Beziehung zwischen der Ungleichmäßigkeit des am Umfang erfolgenden Abkühlens und dem Querwinkel betatief1 des ersten Sammelrohrs und dem Querwinkel betatief2 des zweiten Sammelrohrs in dem Fall, dass das Abkühlen mit den ersten und zweiten Sammelrohren ausgeführt wird. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, kann die höchste Gleichmäßigkeit des Abkühlens sichergestellt werden durch Auswählen der Querwinkel in der Weise, dass die Wasserstrahlen aus dem ersten Sammelrohr im Wesentlichen in einer Richtung strömen, die derjenigen der Wasserstrahlen aus dem zweiten Sammelrohr entgegengesetzt sind, wenn nämlich der Unterschied zwischen den Querwinkeln innerhalb
gehalten wird. So sollte der Querwinkel für das zweite Sammelrohr vorzugsweise so gewählt werden, dass er seine Abweichung von demjenigen des ersten Sammelrohrs innerhalb
hält, um ein gleichmäßigeres Abkühlen sicherzustellen.
Stahlrohre mit einem Durchmesser von 61 cm, einer Wanddicke von 16 mm und einer Länge von 12 m wurden durch Abkühlen der äußeren Oberfläche von 900°C aus gemäß dem Verfahren der Erfindung bzw. gemäß dem herkömmlichen Verfahren abgeschreckt. Die erhaltenen Ergebnisse zeigten, dass die in Fig. 6 gezeigte Längsdurchbiegung b 8,2 mm im Fall der vorliegenden Erfindung und diejenige des durch das herkömmliche Verfahren gekühlten Rohrs 23,0 mm betrug. Gemäß den Messergebnissen, die durch Einbetten eines Thermoelements im mittleren Teil der Wanddicke jedes mit einem Kühlwasserströmungsdurchsatz von mindestens 2mhoch3/mhoch2 gekühlten Stahlrohrs gemacht wurden, d.h. gemäß den in Fig. 7 gezeigten Ergebnissen, sind die in der Figur gestrichelt gezeigten Ergebnisse des Verfahrens der vorliegenden Erfindung sowohl in Gleichmäßigkeit der Abkühlung und der Abkühlungsgeschwindigkeit denjenigen des herkömmlichen Verfahrens überlegen, die durch ausgezogene Linien dargestellt sind.
Während das Verfahren der Erfindung die meisten Metallrohre mit einem Durchmesser von 45,7 bis 127 cm und mehr durch Anordnen der oben beschriebenen
ersten und zweiten Sammelrohre behandeln kann, können bei Bedarf, insbesondere beim Behandeln von Rohren mit größerem Durchmesser oder größerer Wandstärke, hinter dem zweiten Sammelrohr ein oder mehrere zusätzliche Sammelrohre angeordnet werden. Da derartige zusätzliche Sammelrohre zum Kühlen des Rohrs verwendet werden, das bereits beträchtlich abgekühlt wurde, besteht keine Notwendigkeit zum besonderen Begrenzen der Konstruktion und Lage dieser Sammelrohre. Während ferner das Verfahren der Erfindung zum Abkühlen der äußeren Oberfläche von Metallrohren ausgelegt wurde, kann es wirkungsvoll zum Abschrecken in Verbindung mit irgendeinem anderen für das Kühlen der inneren Oberfläche von Metallrohren ausgelegten Verfahren verwendet werden.
Claims (2)
1. Verfahren zum Abkühlen eines Metallrohrs mit großem Durchmesser, bei dem das Metallrohr beim Abschrecken schnell abgekühlt wird durch Spritzen von Kühlwasser auf die Oberfläche des Metallrohrs aus einer großen Anzahl von Spritzdüsen in je einem das Metallrohr umschließenden ringförmigen ersten und zweiten Sammelrohr, wobei die Wasserstrahlen jeweils unter einem Neigungswinkel und einem Querwinkel auf die Oberfläche des Metallrohrs auftreffen, dadurch gekennzeichnet, dass
a) die aus den Spritzdüsen im ersten Sammelrohr austretenden Wasserstrahlen unter den folgenden Winkeln bezüglich der Durchlaufrichtung des Rohrs ausgerichtet sind:
Neigungswinkel alphatiefeins:
Querwinkel betatiefeins:
b) die aus den Spritzdüsen im zweiten Sammelrohr austretenden Wasserstrahlen unter dem folgenden Winkel bezüglich der der Durchlaufrichtung des Rohrs entgegengesetzten Richtung ausgerichtet sind:
Neigungswinkel alphatiefzwei:
c) der Abstand zwischen einer Umfangslinie, gebildet auf dem Metallrohr durch Verbinden der Auftreffpunkte auf der Oberfläche des Metallrohrs von aus den Spritzdüsen im ersten Sammelrohr in Richtung zum zweiten Sammelrohr gespritzten Wasserstrahlen, und einer ähnlichen zweiten Umfangslinie, gebildet durch Verbinden der Auftreffpunkte auf der Oberfläche des Metallrohrs von aus den Spritzdüsen im zweiten Sammelrohr in Richtung zum ersten Sammelrohr gespritzten Wasserstrahlen, gemessen in Längsrichtung des Metallrohrs, im Bereich von 50 bis 250 mm liegt; und
d) die Geschwindigkeit der Wasserstrahlen im Bereich von 0,5 bis 7 m/sec. liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen dem Querwinkel betatief1 der Wasserstrahlen aus den Spritzdüsen im ersten Sammelrohr und dem entsprechenden Querwinkel betatiefzwei für das zweite Sammelrohr innerhalb von
15° gehalten wird.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50123849A JPS5248507A (en) | 1975-10-16 | 1975-10-16 | Method for cooling outer surface of metallic pipe or large diameter |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2646620A1 DE2646620A1 (de) | 1977-04-21 |
| DE2646620B2 true DE2646620B2 (de) | 1979-06-07 |
| DE2646620C3 DE2646620C3 (de) | 1984-08-30 |
Family
ID=14870906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2646620A Expired DE2646620C3 (de) | 1975-10-16 | 1976-10-15 | Verfahren zum Abkühlen eines Metallrohrs |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4149913A (de) |
| JP (1) | JPS5248507A (de) |
| CA (1) | CA1064803A (de) |
| DE (1) | DE2646620C3 (de) |
| IT (1) | IT1068664B (de) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5853695B2 (ja) * | 1980-01-16 | 1983-11-30 | 新日本製鐵株式会社 | 鋼管の冷却方法 |
| US4575054A (en) * | 1982-02-08 | 1986-03-11 | Kruppert Enterprises, Inc. | Apparatus for quenching steel pipes |
| US20030032369A1 (en) * | 2001-08-10 | 2003-02-13 | Carpenter Steven J. | Apparatus and process for surface treating interior of workpiece |
| JP4976242B2 (ja) * | 2007-09-05 | 2012-07-18 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 長尺鋼材の焼入れ方法 |
| JP5367865B2 (ja) * | 2012-04-12 | 2013-12-11 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 長尺鋼材の焼入れ方法 |
| CN106769407A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-31 | 安徽建筑大学 | 高温方形受压构件承载试验喷水冷却系统 |
| CN106840844A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-06-13 | 安徽建筑大学 | 高温圆柱形受压构件试验喷水冷却系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3507712A (en) | 1967-09-08 | 1970-04-21 | United States Steel Corp | Method and apparatus for quenching pipe |
| DE2602678A1 (de) | 1975-01-31 | 1976-08-05 | Nippon Kokan Kk | Verfahren und vorrichtung zum abschrecken duennwandiger metallrohre mit grossem durchmesser |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2053947C3 (de) * | 1970-11-03 | 1975-01-16 | Demag Ag, 4100 Duisburg | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Kühlmittelstrahlen für die Abkühlung von Metallgießsträngen |
| US3675908A (en) * | 1971-01-04 | 1972-07-11 | Ajax Magnethermic Corp | Quenching device |
| JPS517446B2 (de) * | 1972-02-16 | 1976-03-08 | ||
| JPS5235007B2 (de) * | 1972-07-27 | 1977-09-07 |
-
1975
- 1975-10-16 JP JP50123849A patent/JPS5248507A/ja active Granted
-
1976
- 1976-10-11 IT IT28188/76A patent/IT1068664B/it active
- 1976-10-14 CA CA263,341A patent/CA1064803A/en not_active Expired
- 1976-10-15 US US05/732,642 patent/US4149913A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-10-15 DE DE2646620A patent/DE2646620C3/de not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3507712A (en) | 1967-09-08 | 1970-04-21 | United States Steel Corp | Method and apparatus for quenching pipe |
| DE2602678A1 (de) | 1975-01-31 | 1976-08-05 | Nippon Kokan Kk | Verfahren und vorrichtung zum abschrecken duennwandiger metallrohre mit grossem durchmesser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1068664B (it) | 1985-03-21 |
| CA1064803A (en) | 1979-10-23 |
| US4149913A (en) | 1979-04-17 |
| JPS5248507A (en) | 1977-04-18 |
| DE2646620C3 (de) | 1984-08-30 |
| JPS5338245B2 (de) | 1978-10-14 |
| DE2646620A1 (de) | 1977-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3027846C2 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Abkühlen von Blech, insbesondere Stahlblech, mittels Wasser | |
| DE2040610A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Kuehlen von Stahlgegenstaenden | |
| DE69403693T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung eines Rohres während seiner Extrusion durch Zerstäubung einer Flüssigkeit an der Innenwand | |
| DE1433781A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Abschrecken bzw. Haerten eines Metallwerkstueckes | |
| DE2702143A1 (de) | Vorrichtung zum abkuehlen von metallprofilen | |
| DE1080742B (de) | Vorrichtung zur Waermebehandlung von Glas | |
| DE1508386B1 (de) | Vorrichtung zum kontinuierlichen Abschrecken von erwaermten Metallplatten | |
| EP0169564A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Biegen länglicher Werkstücke, insbesondere Rohre | |
| DE2602678A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum abschrecken duennwandiger metallrohre mit grossem durchmesser | |
| DE2646620C3 (de) | Verfahren zum Abkühlen eines Metallrohrs | |
| DE2054777C3 (de) | Abschreckvorrichtung | |
| DE1608327A1 (de) | Kuehlstrecke fuer Walzdraht od.dgl. | |
| DE1602129B1 (de) | Kuehlrohr zum Kuehlen von Walzgut | |
| DE2517982B2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur kuehlung eines stranges beim stranggiessen von stahl | |
| DE1777343A1 (de) | Einrichtung zum Entfernen von Kuehlwasser in einer Wasserkuehleinrichtung fuer schnellaufenden Walzdraht | |
| DE2426829B2 (de) | Vorrichtung zum Kuhlen von Stangenmaterial und Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung | |
| DE2337704A1 (de) | Kuehlvorrichtung fuer stabfoermige metallteile | |
| CH631093A5 (de) | Kuehlmittelleit- und walzgutfuehrungseinrichtung fuer die intermittierende kuehlung von walzgut. | |
| DE2726473C2 (de) | KUhlmitteUelt- und Walzgutführungseinrichtung für die intermittierende Kühlung von Walzgut, insbesondere von Draht, Feineisen u.dgl | |
| DE1954099A1 (de) | Heizelement fuer die Waermebehandlung von Faeden | |
| AT356160B (de) | Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen patentieren von walzdraht aus der walzhitze | |
| DE3937626C1 (de) | ||
| DE4009707A1 (de) | Vorrichtung zur partiellen kuehlung zum thermischen richten von gewalzten sonderprofilen | |
| DE3914218C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Abschrecken eines metallischen langgestreckten, zylindrischen Körpers | |
| EP4045204B1 (de) | Kühleinrichtung mit kühlmittelstrahlen mit hohlem querschnitt |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BI | Miscellaneous see part 2 | ||
| 8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: KUNIOKA, KAZUO NOGUCHI, TAKAO, YOKOHAMA, JP SATO, HIROAKI, TOKYO, JP |
|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |