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EP3941654B1 - Kühlung von flachem walzgut ohne nachlaufen des headers - Google Patents

Kühlung von flachem walzgut ohne nachlaufen des headers Download PDF

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Publication number
EP3941654B1
EP3941654B1 EP20711872.0A EP20711872A EP3941654B1 EP 3941654 B1 EP3941654 B1 EP 3941654B1 EP 20711872 A EP20711872 A EP 20711872A EP 3941654 B1 EP3941654 B1 EP 3941654B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
outlet
outlet tube
cooling
tubes
section
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.)
Active
Application number
EP20711872.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3941654A1 (de
EP3941654C0 (de
Inventor
Klaus Weinzierl
Erich Opitz
Lukas PICHLER
Florian POESCHL
Alois Seilinger
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.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
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 Primetals Technologies Austria GmbH filed Critical Primetals Technologies Austria GmbH
Publication of EP3941654A1 publication Critical patent/EP3941654A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3941654C0 publication Critical patent/EP3941654C0/de
Publication of EP3941654B1 publication Critical patent/EP3941654B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices 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
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0218—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices 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
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0233—Spray nozzles, Nozzle headers; Spray systems
    • 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
    • C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
    • C21D11/005—Process control or regulation for heat treatments for cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/30—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work

Definitions

  • a metallic flat rolled stock is cooled after rolling.
  • the flat rolled stock can consist of steel or aluminum, for example. It can be a strip or a heavy plate, as required.
  • Exact temperature control in the cooling section is usual in order to set the desired material properties and keep them constant with less dispersion.
  • several cooling beams are installed along the cooling section for this purpose, by means of which a liquid coolant, usually water, is applied to the flat rolled stock at least from above, often from above and below, to cool the hot rolled stock.
  • the chilled beams of the DE 199 34 557 A1 occurs, as in the EN 10 2010 049 020 1 is correctly designed, when the coolant supply is switched off, the cooling beam is sucked dry via the outlet tubes according to the principle of a suction lifter. During this period, the coolant escapes from the outlet tubes in an uncontrolled manner and thus leads to uncontrolled cooling of the flat rolled stock and the associated adverse effects.
  • outlet tubes are straight tubes that extend into the cooling beam from below and reach a significant height so that they end in the upper area of the cooling beam.
  • this solution also results in a significant amount of coolant running after the cooling beam is switched off. This solution only leads to good results with intensive cooling that involves working with high pressures.
  • the object of the present invention is to create possibilities by means of which the run-on of coolant can be limited to an unavoidable minimum using simple measures.
  • the vertical length of the initial sections should be kept small and, on the other hand, a maintenance-friendly solution should be created that works without problems in continuous operation.
  • a device of the type mentioned at the outset is designed in that the outlet tubes - in particular in the region of their inlet openings - each have a flow resistance which is detachably connected to the respective outlet tube.
  • the flow resistance can be adjusted later if necessary.
  • the flow resistances can also be replaced if they have become calcified or otherwise clogged after a long period of use.
  • the invention is based on the fact that immediately after the supply of coolant to the cooling beam is switched off, a state of equilibrium exists, but this state of equilibrium is unstable. If this state of equilibrium is disturbed even slightly - and such disturbances always occur in practice - the liquid coolant flows out of some of the outlet tubes, while air is sucked in through the other outlet tubes. The amounts of liquid coolant moving in the outlet tubes as a result are initially accelerated. The acceleration increases until the air sucked in through the other outlet tubes reaches the apex of the respective outlet tube. After that, the moving amounts of liquid coolant are accelerated further. The extent of the acceleration decreases, however. The acceleration reaches the value zero when the air sucked in in the initial section reaches the same height as the outlet opening of the respective outlet tube. This level represents another state of equilibrium, but one that is stable in contrast to the first-mentioned state of equilibrium.
  • h denotes the height by which the vertex of the respective outlet tube is above the outlet opening of the respective outlet tube
  • the inlet openings of the outlet tubes are above the level mentioned, approximately 1.5 h or 2 h below the outlet opening of the respective outlet tube, air can enter the cooling beam. This leads to increased coolant run-on. If, on the other hand, the inlet openings of the outlet tubes are at least at or below the level mentioned, approximately 1.5 h or 2 h below the outlet opening of the respective outlet tube, the vibrations are limited to the quantities of coolant in the outlet tubes. Only these very small quantities can still run-on.
  • the outlet tubes are placed on the top of the chilled beam. This allows the condition that the outlet openings are located above the chilled beam to be met in a particularly simple manner and in particular with a relatively low overall height of the chilled beam including outlet pipes.
  • the initial sections of the outlet tubes extend at least partially into the chilled beam. This allows the overall height of the chilled beam including the outlet tubes to be kept as low as possible.
  • the initial sections run vertically. This results in a particularly simple construction.
  • the middle sections are curved and each extend over a curvature angle of 150° to 180°. This makes it easy to maintain a laminar, almost vortex-free flow despite the reversal of the direction of the coolant's movement in the outlet tubes.
  • the length of the end section is 0. This allows the overall height of the chilled beam including the outlet tubes to be kept as low as possible.
  • the respective flow resistance reduces the available cross-section of the respective outlet tube compared to the cross-section of the respective outlet tube in the remaining area by 20% to 80%, in particular by 40% to 60%.
  • the flow resistance therefore has a significant effect.
  • the respective flow resistance is connected to the respective outlet tube via a screw connection, in particular screwed into the respective outlet tube. This makes subsequent adjustment of the flow resistance particularly easy.
  • outlet tubes - especially in their middle sections - have vent holes. However, this is usually not necessary.
  • a flat rolled stock 1 is to be cooled in a cooling section.
  • the flat rolled stock 1 consists of metal, whereby the term "metal" in the sense of the present invention also includes common, widely used alloys.
  • the flat rolled stock 1 can consist of steel or aluminum.
  • the flat rolled stock 1 can be a strip or a heavy plate, for example.
  • the cooling section can be arranged, for example, on the outlet side of a multi-stand finishing train.
  • the flat rolled stock 1 is conveyed through the cooling section in a transport direction x.
  • the cooling section has a conveyor section on which the flat rolled stock 1 is conveyed. For reasons of clarity, only one of the transport rollers 2 of the conveyor section is shown and even then only in FIG 2 .
  • At least one cooling beam 3 is provided for cooling the flat rolling stock 1.
  • the cooling beam 3 is arranged above the conveyor line.
  • a liquid coolant 5 is supplied to the cooling beam 3 via a supply line 4, with which the flat rolling stock 1 is to be cooled.
  • cooling beams can also be arranged below the cooling line, by means of which the liquid coolant 5 is applied to the flat rolling stock 1 from below.
  • these cooling beams are not the subject of the present invention as far as the mechanical and structural design of the cooling beams 3 is concerned. The following explanations on the mechanical and structural design of the cooling beams 3 therefore always refer to the cooling beam 3 above the conveyor line.
  • the cooling beam 3 extends essentially transversely to the transport direction x, i.e. in a transverse direction y.
  • the width b of the cooling beam 3 in the transverse direction y is usually between 1 m and 2 m. However, it can also be higher or lower.
  • the liquid coolant 5 is usually water or at least consists essentially of water (at least 98%).
  • the pressure at which the coolant 5 is fed to the cooling beam 3 is usually between 0 bar and 2 bar, usually around 0.8 bar.
  • the cooling beam 3 in this case is a laminar cooling beam.
  • the cooling beam 3 has a plurality of outlet tubes 6.
  • the outlet tubes 6 each have an inlet opening 7 and an outlet opening 8.
  • the outlet openings 8 are located above the cooling beam 3, ie above the highest point of the cooling beam 3.
  • a height distance h0 of the outlet openings 8 from the top of the chilled beam 3 should be at least 5 cm.
  • the outlet tubes 6 usually form two rows, with the two rows extending in the transverse direction y. In some cases, however, there is only a single row or more than two rows. If there are several rows, the rows are spaced apart from each other in the transport direction x. Within each row there are always several outlet tubes 6. In many cases there are at least 10, sometimes even 20 outlet tubes 6 and more. A distance a between the outlet tubes 6 (measured from the center of the outlet opening 8 to the center of the outlet opening 8 of the next outlet tube 6) is usually between approx. 4 cm and 5 cm. An inner diameter d of the outlet tubes 6 - see in particular FIG 5 - is usually between approx. 10 mm and approx. 20 mm.
  • the outlet tubes 6 are generally of the same design. The following is therefore based on FIG 4 only one of the outlet tubes 6 is explained in more detail. For the other outlet tubes 6, analogous explanations apply due to the similar design.
  • the outlet tube 6 is designed such that the liquid coolant 5 enters the respective outlet tube 6 from the cooling beam 3 via the inlet opening 7 of the outlet tube 6.
  • entry occurs directly from below.
  • the coolant 5 flows upwards in an initial section 9.
  • the initial section 9 can in particular run vertically.
  • the initial section 9 is followed by a middle section 10.
  • the liquid coolant 5 is diverted so that it flows - completely or at least essentially - downwards.
  • the middle section 10 can be curved with a uniform radius of curvature r. wherein the angle of curvature ⁇ covered by the central portion 10 is generally at least 150° and at most 180°.
  • the middle section 10 is followed by an end section 11.
  • the end section 11 extends to the outlet opening 8.
  • the liquid coolant 5 flows downwards, ideally vertically downwards.
  • the coolant 5 then exits downwards from the outlet tube 6 and falls from above onto the flat rolling stock 1.
  • the end section 11 can be longer or shorter. The shorter the end section 11 can be, the better. In extreme cases, the length of the end section 11 can be 0, so that the end section 11 is ultimately eliminated. As a result, this means that the outlet opening 8 can be directly connected to the middle section 10. This is not critical because the coolant 5 already flows from top to bottom in the area of the middle section 10 facing away from the start section 9.
  • the middle section 10 contains an apex 12 at which the coolant 5 flowing through the outlet tube 6 reaches a highest point.
  • the coolant 5 flows horizontally.
  • the apex 12 can, for example, correspond to the lowest point of the inner cross section of the outlet tube 6 at this point, the highest point of the inner cross section of the outlet tube 6 at this point or a point in between - in particular in the middle.
  • Both the inlet opening 7 and the outlet opening 8 are located below the vertex 12.
  • a height distance h1 of the inlet opening 7 from the vertex 12 is greater than a height distance h2 of the outlet opening 8 from the vertex 12.
  • the height distance h1 is at least twice as large as the height distance h2, for example 2.5 times as large. Preferably, it is at least three times as large.
  • the outlet tubes 6 are not only designed in the same way, but are also arranged uniformly.
  • the wording "arranged uniformly" in this context means that the vertices 12 are at a uniform height, that the height distances h1 are the same and that the height distances h2 are the same.
  • the inlet openings 7 are therefore also at a uniform height.
  • the vertices 12 can be approx. 15 cm above the upper edge of the cooling beam 3, the outlet openings 8 approx. 7.5 cm above the upper edge of the cooling beam 3 and the inlet openings 7 approx. 15 cm below the upper edge of the cooling beam 3.
  • the numerical values mentioned are purely examples. If the numerical values mentioned are realized, the ratio of the height distances h1, h2 to each other is still 4:1.
  • the outlet tubes 6 are as shown in the FIGS 1 to 3 placed on the top of the cooling beam 3.
  • the wording "placed on the top” is intended to mean that the outlet tubes 6 enter the cooling beam 3 from above. However, this does not mean that the outlet tubes 6 end at the top of the cooling beam 3. This is possible, but is preferred as shown in FIG 3 however, that the initial sections 9 of the outlet tubes 6 at least partially protrude into the cooling beam 3. Specifically, the outlet tubes 6 should protrude as far as possible into the cooling beam 3. This is especially true because this allows the ratio of the height distances h1, h2 to one another to be maximized without increasing the overall height of the cooling beam 3 including the outlet tubes 6.
  • the outlet tubes 6 have the same shape as shown in FIG 5 each have a flow resistance 13.
  • the flow resistance 13 acts individually for the respective outlet tube 6. It reduces the available cross-section of the respective outlet tube 6.
  • the available cross-section of the respective outlet tube 6 in the area of the flow resistance 13 can be between 20% and 80% of the cross-section of the respective outlet tube 6 in the remaining area.
  • the cross-section remaining in the area of the flow resistance 13 is between 40% and 60% of the cross-section in the remaining area of the respective outlet tube 6.
  • the flow resistance 13 can be as shown in FIG 5 in particular in the area of the inlet openings 7 of the outlet tubes 6.
  • the respective flow resistance 13 is detachably connected to the respective outlet tube 6.
  • the respective flow resistance 13 can be arranged as shown in FIG 5 be connected to the respective outlet tube 6 via a screw connection 14, in particular be screwed into the respective outlet tube 6.
  • the outlet tubes 6 are usually closed - with the exception of the respective inlet opening 7 and the respective outlet opening 8. However, it is possible that the outlet tubes 6 are closed as shown in FIG 6 - preferably in their middle sections 10 - have vent holes 15.
  • the vent holes 15, if present, are arranged on the top of the middle sections 10 and preferably near the respective apex 12. As a rule, however, the vent holes 15 are not required.
  • a control valve 16 is arranged in the supply line 4.
  • the amount of liquid coolant 5 supplied to the cooling beam 3 can be adjusted by means of the control valve 16.
  • the control valve 16 is connected to the supply line 4 as shown in FIG 1 an actuating device 17. By means of the actuating device 17, the control valve 16 can be completely open position to the fully closed position and vice versa.
  • the present invention has many advantages. In particular, it is achieved that after the supply of coolant 5 to the cooling beam 3 is shut off, only the amount of coolant 5 that is already in the outlet tubes 6 can flow out of the outlet tubes 6. In practice, this amount is usually a maximum of 1 l and is therefore a full order of magnitude (ie a factor of 10) smaller than in the prior art. Furthermore, no air from the environment can get into the cooling beam 3. The amount of coolant 5 supplied to the cooling beam 3 can be adjusted very precisely.

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Description

    Gebiet der Technik
  • Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Kühlen eines flachen Walzguts aus Metall mit einem flüssigen Kühlmittel,
    • wobei das flache Walzgut auf einer Förderstrecke in einer Transportrichtung gefördert wird,
    • wobei die Vorrichtung mindestens einen oberhalb der Förderstrecke angeordneten Kühlbalken aufweist, dem das flüssige Kühlmittel über eine Versorgungsleitung zugeführt wird,
    • wobei der Kühlbalken sich im wesentlichen quer zur Transportrichtung erstreckt und eine Mehrzahl von Austrittsröhrchen aufweist,
    • wobei die Austrittsröhrchen jeweils eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung aufweisen,
    • wobei das flüssige Kühlmittel von dem Kühlbalken aus über die jeweilige Eintrittsöffnung in das jeweilige Austrittsröhrchen eintritt und über die jeweilige Austrittsöffnung aus dem jeweiligen Austrittsröhrchen austritt,
    • wobei das jeweilige Austrittsröhrchen in Fließrichtung des flüssigen Kühlmittels gesehen einen von der Eintrittsöffnung ausgehenden, nach oben verlaufenden Anfangsabschnitt, einen sich daran anschließenden Mittelabschnitt und einen sich daran anschließenden, nach unten verlaufenden und sich bis zur Austrittsöffnung erstreckenden Endabschnitt aufweist, so dass der Mittelabschnitt einen Scheitelpunkt enthält, an dem das das jeweilige Austrittsröhrchen durchfließende Kühlmittel einen höchsten Punkt erreicht,
    • wobei die Austrittsöffnungen sich oberhalb des Kühlbalkens befinden und ein Höhenabstand der Eintrittsöffnung vom Scheitelpunkt mindestens doppelt so groß, insbesondere mindestens dreimal so groß, wie ein Höhenabstand der Austrittsöffnung vom Scheitelpunkt ist.
  • Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus dem Fachaufsatz " New cooling control enables conventional mills to manufacture multiphase steels" von Klaus Weinzierl, MPT International 2/2006, Seiten 90 bis 93 bekannt. Aus der DE 199 34 557 A1 und auch aus der DE 10 2010 049 020 A1 sind ähnliche Vorrichtungen bekannt.
  • In der Kühlstrecke eines Walzwerks wird ein metallisches flaches Walzgut nach dem Walzen abgekühlt. Das flache Walzgut kann beispielsweise aus Stahl oder Aluminium bestehen. Es kann sich nach Bedarf um ein Band oder um ein Grobblech handeln. Üblich ist eine exakte Temperaturführung in der Kühlstrecke, um gewünschte Materialeigenschaften einzustellen und mit niedrigerer Streuung konstant zu halten. Insbesondere bei einer der Walzstraße nachgeordneten Kühlstrecke sind zu diesem Zweck entlang der Kühlstrecke mehrere Kühlbalken verbaut, mittels derer zur Kühlung des heißen Walzguts zumindest von oben, oftmals von oben und von unten, ein flüssiges Kühlmittel, meist Wasser, auf das flache Walzgut aufgebracht wird.
    • Stand der Technik
  • Bei den Kühlbalken der DE 199 34 557 A1 tritt, wie in der DE 10 2010 049 020 1 korrekt ausgeführt ist, beim Abschalten der Kühlmittelzufuhr der Effekt auf, dass der Kühlbalken über die Austrittsröhrchen gemäß dem Prinzip eines Saughebers leergesaugt wird. Während dieses Zeitraums tritt das Kühlmittel in unkontrollierter Weise aus den Austrittsröhrchen aus und führt damit zu einer unkontrollierten Kühlung des flachen Walzguts und den damit verbundenen nachteiligen Effekten.
  • Bei der DE 10 2010 049 020 A1 wird dieser Effekt zwar vermieden. Dies wird bei der DE 10 2010 049 020 A1 dadurch erreicht, dass jedem einzelnen Austrittsröhrchen ein eigenes Ventil zum Öffnen und zum Schließen des jeweiligen Austrittsröhrchens zugeordnet wird. Diese Lösung verhindert daher zwar das Leersaugen des Kühlbalkens, ist aber sehr aufwendig. Weiterhin ist nur ein einfaches Schalten der Austrittsröhrchen (vollständig auf oder vollständig zu) möglich, nicht aber eine kontinuierliche Regelung.
  • Eine weitere Lösung besteht darin, die Austrittsröhrchen als gerade Röhrchen auszubilden, die von unten in den Kühlbalken hineinragen und dort eine nennenswerte Höhe erreichen, so dass sie im oberen Bereich des Kühlbalkens enden. Auch bei dieser Lösung erfolgt jedoch beim Abschalten des Kühlbalkens ein nennenswertes Nachlaufen an Kühlmittel. Diese Lösung führt lediglich bei einer Intensivkühlung, bei der mit hohen Drücken gearbeitet wird, zu guten Ergebnissen.
  • Bei der Lösung des oben genannten Fachaufsatzes von Klaus Weinzierl wird das Nachlaufen zwar weitgehend vermieden. Die dortige Lösung ist aber noch verbesserungsfähig.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer das Nachlaufen an Kühlmittel mit einfachen Maßnahmen auf ein unvermeidbares Minimum begrenzt werden kann. Hierbei soll zum einen die vertikale Länge der Anfangsabschnitte gering gehalten werden können und zum anderen auch eine wartungsfreundliche Lösung geschaffen werden, die im Dauerbetrieb problemlos arbeitet.
  • Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 9.
  • Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet, dass die Austrittsröhrchen - insbesondere im Bereich ihrer Eintrittsöffnungen - jeweils einen Strömungswiderstand aufweisen, der lösbar mit dem jeweiligen Austrittsröhrchen verbunden ist.
  • Insbesondere aufgrund der lösbaren Verbindung ist zum einen bei Bedarf auch noch nachträglich eine Anpassung des Strömungswiderstands möglich. Weiterhin können die Strömungswiderstände auch ausgetauscht werden, wenn sie beispielsweise nach längerem Betrieb verkalkt oder anderweitig zugesetzt sind.
  • Die Erfindung basiert zunächst auf dem Sachverhalt, dass unmittelbar nach dem Abschalten der Zufuhr an Kühlmittel zum Kühlbalken zwar ein Gleichgewichtszustand besteht, dieser Gleichgewichtszustand aber instabil ist. Bei der geringsten Störung dieses Gleichgewichtszustands - und derartige Störungen treten in der Praxis immer auf - läuft das flüssige Kühlmittel aus einem Teil der Austrittsröhrchen aus, während über die anderen Austrittsröhrchen Luft angesaugt wird. Die sich dadurch in den Austrittsröhrchen bewegenden Mengen des flüssigen Kühlmittels werden zunächst beschleunigt. Die Beschleunigung nimmt zu, bis die über die anderen Austrittsröhrchen angesaugte Luft den Scheitelpunkt des jeweiligen Austrittsröhrchen erreicht. Danach werden die sich bewegenden Mengen des flüssigen Kühlmittels weiter beschleunigt. Das Ausmaß der Beschleunigung nimmt jedoch ab. Die Beschleunigung erreicht den Wert null, wenn die angesaugte Luft im Anfangsabschnitt die gleiche Höhe erreicht, welche die Austrittsöffnung des jeweiligen Austrittsröhrchen aufweist. Dieses Niveau stellt einen weiteren, im Gegensatz zum erstgenannten Gleichgewichtszustand aber stabilen Gleichgewichtszustand dar.
  • Da zu diesem Zeitpunkt die sich in den Austrittsröhrchen befindlichen Mengen an Kühlmittel jedoch bereits mit einer gewissen Geschwindigkeit bewegen, setzt sich die Bewegung des Kühlmittels über diesen stabilen Gleichgewichtszustand hinaus fort. Die sich in den Austrittsröhrchen bewegenden Mengen des flüssigen Kühlmittels werden nunmehr aber verzögert. Wenn mit h die Höhe bezeichnet wird, um welche der Scheitelpunkt des jeweiligen Austrittsröhrchen über der Austrittsöffnung des jeweiligen Austrittsröhrchens liegt, liegt eine Höhenlage, bei welcher die sich in den Austrittsröhrchen bewegenden Mengen des flüssigen Kühlmittels zum (vorläufigen) Ruhen kommen, bei ca. 1,5 h unter der Austrittsöffnung des jeweiligen Austrittsröhrchens, maximal aber bei 2 h unter der Austrittsöffnung des jeweiligen Austrittsröhrchens. Danach erfolgt wegen des Überschreitens der stabilen Gleichgewichtslage ein Rückschwingen.
  • Wenn die Eintrittsöffnungen der Austrittsröhrchen oberhalb des genannten Niveaus von ca. 1,5 h bzw. von 2 h unter der Austrittsöffnung des jeweiligen Austrittsröhrchens liegen, kann dadurch Luft in den Kühlbalken eintreten. Dies führt zu einem verstärkten Nachlaufen des Kühlmittels. Wenn hingegen die Eintrittsöffnungen der Austrittsröhrchen mindestens bei dem oder unterhalb des genannten Niveaus von ca. 1,5 h bzw. von 2 h unter der Austrittsöffnung des jeweiligen Austrittsröhrchens liegen, bleiben die Schwingungen auf die in den Austrittsröhrchen befindlichen Mengen des Kühlmittels beschränkt. Nur diese sehr geringfügigen Mengen können noch nachlaufen.
  • Die obigen Angaben von ca. 1,5 h und maximal 2 h gelten für die Annahme, dass die Bewegung des Kühlmittels in den Austrittsröhrchen ohne nennenswerte Reibungsverluste erfolgt. Derartige Reibungsverluste sind in der Praxis aber vorhanden. Sie verringern daher das Ausmaß, in dem das Kühlmittel in den Austrittsröhrchen beschleunigt wird und vergrößern das Ausmaß, in dem das Kühlmittel in den Austrittsröhrchen verzögert wird. In der Praxis kann es daher oftmals ausreichen, wenn ein Höhenabstand der Eintrittsöffnung vom Scheitelpunkt (nur) doppelt so groß wie der Höhenabstand der Austrittsöffnung vom Scheitelpunkt ist.
  • Vorzugsweise sind die Austrittsröhrchen auf die Oberseite des Kühlbalkens aufgesetzt. Dadurch kann die Bedingung, dass die Austrittsöffnungen sich oberhalb des Kühlbalkens befinden, auf besonders einfache Weise und insbesondere mit einer relativ geringen Gesamtbauhöhe des Kühlbalkens einschließlich Austrittsröhrchen erreicht werden.
  • Vorzugsweise ragen die Anfangsabschnitte der Austrittsröhrchen zumindest teilweise in den Kühlbalken hinein. Dadurch kann die Gesamtbauhöhe des Kühlbalkens einschließlich Austrittsröhrchen so gering wie möglich gehalten werden.
  • Vorzugsweise verlaufen die Anfangsabschnitte vertikal. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache Konstruktion.
  • Vorzugsweise sind die Mittelabschnitte gekrümmt und erstrecken sich jeweils über einen Krümmungswinkel von 150° bis 180°. Dadurch kann trotz der Richtungsumkehr der Bewegung des Kühlmittels in den Austrittsröhrchen auf einfache Weise eine laminare, nahezu wirbelfreie Strömung erhalten bleiben.
  • Vorzugsweise ist die Länge des Endabschnitts 0. Dadurch kann die Gesamtbauhöhe des Kühlbalkens einschließlich Austrittsröhrchen so gering wie möglich gehalten werden.
  • Vorzugsweise reduziert der jeweilige Strömungswiderstand den verfügbaren Querschnitt des jeweiligen Austrittsröhrchens gegenüber dem Querschnitt des jeweiligen Austrittsröhrchens im übrigen Bereich um 20 % bis 80 %, insbesondere um 40 % bis 60 %. Der Strömungswiderstand wirkt also nennenswert.
  • Vorzugsweise ist der jeweilige Strömungswiderstand mit dem jeweiligen Austrittsröhrchen über eine Schraubverbindung verbunden insbesondere in das jeweilige Austrittsröhrchen eingeschraubt. Dadurch ist die nachträgliche Anpassung des Strömungswiderstands besonders einfach möglich.
  • Es ist möglich, dass die Austrittsröhrchen - insbesondere in ihren Mittelabschnitten - Entlüftungsbohrungen aufweisen. In der Regel ist dies aber nicht erforderlich.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:
    • FIG 1
    einen Abschnitt einer Kühlstrecke von oben,
    FIG 2
    den Kühlbalken von FIG 1 von vorne,
    FIG 3
    einen Schnitt durch den Kühlbalken von FIG 1 längs einer Linie III-III in FIG 1,
    FIG 4
    einen Schnitt durch ein einzelnes Austrittsröhrchen,
    FIG 5
    einen Anfangsabschnitt eines Austrittsröhrchens im Schnitt und
    FIG 6
    einen Mittelabschnitt eines Austrittsröhrchens.
    Beschreibung der Ausführungsformen
  • Gemäß den FIG 1 bis 3 soll in einer Kühlstrecke ein flaches Walzgut 1 gekühlt werden. Das flache Walzgut 1 besteht aus Metall, wobei der Begriff "Metall" im Sinne der vorliegenden Erfindung auch gängige, weitverbreitete Legierungen mit umfassen soll. Beispielsweise kann das flache Walzgut 1 aus Stahl oder Aluminium bestehen. Es kann sich bei dem flachen Walzgut 1 beispielsweise um ein Band oder um ein Grobblech handeln. Die Kühlstrecke kann beispielsweise auslaufseitig einer mehrgerüstigen Fertigstraße angeordnet sein.
  • Das flache Walzgut 1 wird in einer Transportrichtung x durch die Kühlstrecke gefördert. Die Kühlstrecke weist zu diesem Zweck eine Förderstrecke auf, auf der das flache Walzgut 1 gefördert wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist nur eine der Transportrollen 2 der Förderstrecke dargestellt und auch dies nur in FIG 2.
  • Zum Kühlen des flachen Walzguts 1 ist mindestens ein Kühlbalken 3 vorhanden. Der Kühlbalken 3 ist oberhalb der Förderstrecke angeordnet. Dem Kühlbalken 3 wird über eine Versorgungsleitung 4 ein flüssiges Kühlmittel 5 zugeführt, mit dem das flache Walzgut 1 gekühlt werden soll. Der guten Ordnung halber sei erwähnt, dass auch unterhalb der Kühlstrecke Kühlbalken angeordnet sein können, mittels derer das flüssige Kühlmittel 5 von unten auf das flache Walzgut 1 aufgebracht wird. Diese Kühlbalken sind jedoch, so weit es die mechanisch-konstruktive Ausgestaltung der Kühlbalken 3 betrifft, nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die nachfolgenden Ausführungen zur mechanisch-konstruktiven Ausgestaltung der Kühlbalken 3 beziehen sich daher stets auf den Kühlbalken 3 oberhalb der Förderstrecke.
  • Der Kühlbalken 3 erstreckt sich im wesentlichen quer zur Transportrichtung x, also in einer Querrichtung y. Die Breite b des Kühlbalkens 3 in der Querrichtung y liegt in der Regel zwischen 1 m und 2 m. Sie kann aber auch darüber oder darunter liegen. Beispielsweise gibt es Kühlstrecken hinter sogenannten Mittelbandstraßen oder bei Walzstraßen für Aluminium. In derartigen Fällen kann die Breite b in manchen Fällen bei nur 30 cm oder geringfügig darüber liegen. Auch gibt es beispielsweise Grobblechstraßen, bei denen die Breite b der Kühlstrecke bei bis zu 4 m liegen kann. Das flüssige Kühlmittel 5 ist in der Regel Wasser oder besteht zumindest im wesentlichen aus Wasser (Anteil mindestens 98 %). Ein Druck, mit dem das Kühlmittel 5 dem Kühlbalken 3 zugeführt wird, liegt in der Regel zwischen 0 bar und 2 bar, meist bei etwa 0,8 bar. Der Kühlbalken 3 ist in diesem Fall ein Laminarkühlbalken.
  • Der Kühlbalken 3 weist eine Mehrzahl von Austrittsröhrchen 6 auf. Die Austrittsröhrchen 6 weisen jeweils eine Eintrittsöffnung 7 und eine Austrittsöffnung 8 auf. Die Austrittsöffnungen 8 befinden sich oberhalb des Kühlbalkens 3, d.h. oberhalb des obersten Punkts des Kühlbalkens 3. Ein Höhenabstand h0 der Austrittsöffnungen 8 von der Oberseite des Kühlbalkens 3 sollte mindestens 5 cm betragen.
  • Meist bilden die Austrittsröhrchen 6 zwei Reihen, wobei die beiden Reihen sich in Querrichtung y erstrecken. In manchen Fällen ist aber auch nur eine einzige Reihe oder sind mehr als zwei Reihen vorhanden. Sofern mehrere Reihen vorhanden sind, sind die Reihen in Transportrichtung x voneinander beabstandet. Innerhalb der jeweiligen Reihe sind stets mehrere Austrittsröhrchen 6 vorhanden. In vielen Fällen sind mindestens 10, manchmal sogar 20 Austrittsröhrchen 6 und mehr vorhanden. Ein Abstand a der Austrittsröhrchen 6 (gemessen von der Mitte der Austrittsöffnung 8 zur Mitte der Austrittsöffnung 8 des nächsten Austrittsröhrchens 6) liegt in der Regel zwischen ca. 4 cm und 5 cm. Ein Innendurchmesser d der Austrittsröhrchen 6 - siehe insbesondere FIG 5 - liegt in der Regel zwischen ca. 10 mm und ca. 20 mm.
  • Die Austrittsröhrchen 6 sind in der Regel gleichartig ausgebildet. Nachfolgend wird daher unter Bezugnahme auf FIG 4 nur ein einzelnes der Austrittsröhrchen 6 näher erläutert. Für die anderen Austrittsröhrchen 6 gelten aufgrund der gleichartigen Ausbildung analoge Ausführungen.
  • Gemäß FIG 4 ist das Austrittsröhrchen 6 derart ausgebildet, dass das flüssige Kühlmittel 5 von dem Kühlbalken 3 aus über die Eintrittsöffnung 7 des Austrittsröhrchens 6 in das jeweilige Austrittsröhrchen 6 eintritt. Im einfachsten Fall erfolgt ein Eintritt direkt von unten. Ausgehend von der Eintrittsöffnung 7 strömt das Kühlmittel 5 in einem Anfangsabschnitt 9 nach oben. Der Anfangsabschnitt 9 kann insbesondere vertikal verlaufen.
  • An den Anfangsabschnitt 9 schließt sich ein Mittelabschnitt 10 an. Im Mittelabschnitt 10 wird das flüssige Kühlmittel 5 umgelenkt, so dass es - vollständig oder zumindest im wesentlichen - nach unten fließt. Insbesondere kann der Mittelabschnitt 10 mit einem einheitlichen Krümmungsradius r gekrümmt sein, wobei der von dem Mittelabschnitt 10 überdeckte Krümmungswinkel α in der Regel bei mindestens 150° und bei maximal 180° liegt.
  • An den Mittelabschnitt 10 schließt sich ein Endabschnitt 11 an. Der Endabschnitt 11 erstreckt sich bis zur Austrittsöffnung 8. In dem Endabschnitt 11 strömt das flüssige Kühlmittel 5 nach unten, im Idealfall vertikal nach unten. Sodann tritt das Kühlmittel 5 nach unten aus dem Austrittsröhrchen 6 aus und fällt von oben auf das flache Walzgut 1.
  • Der Endabschnitt 11 kann länger oder kürzer sein. Je kürzer der Endabschnitt 11 gehalten werden kann, desto besser. Im Extremfall kann die Länge des Endabschnitts 11 0 sein, so dass der Endabschnitt 11 im Ergebnis entfällt. Im Ergebnis bedeutet dies, dass die Austrittsöffnung 8 sich unmittelbar an den Mittelabschnitt 10 anschließen kann. Dies ist insofern unkritisch, weil das Kühlmittel 5 bereits in dem vom Anfangsabschnitt 9 abgewandten Bereich des Mittelabschnitts 10 von oben nach unten strömt.
  • Aufgrund des konstruktiven Aufbaus des Austrittsröhrchens 6 enthält der Mittelabschnitt 10 einen Scheitelpunkt 12, an dem das das Austrittsröhrchen 6 durchströmende Kühlmittel 5 einen höchsten Punkt erreicht. Am Scheitelpunkt 12 strömt das Kühlmittel 5 horizontal. Der Scheitelpunkt 12 kann beispielsweise dem untersten Punkt des Innenquerschnitts des Austrittsröhrchens 6 an dieser Stelle, dem obersten Punkt des Innenquerschnitts des Austrittsröhrchens 6 an dieser Stelle oder einem Punkt dazwischen - insbesondere in der Mitte - entsprechen.
  • Sowohl die Eintrittsöffnung 7 als auch die Austrittsöffnung 8 befinden sich unterhalb des Scheitelpunkts 12. Ein Höhenabstand h1 der Eintrittsöffnung 7 vom Scheitelpunkt 12 ist größer als ein Höhenabstand h2 der Austrittsöffnung 8 vom Scheitelpunkt 12. Insbesondere ist der Höhenabstand h1 mindestens doppelt so groß wie der Höhenabstand h2, beispielsweise 2,5 mal so groß. Vorzugsweise ist er mindestens dreimal so groß.
  • Die Austrittsröhrchen 6 sind nicht nur gleichartig ausgebildet, sondern auch einheitlich angeordnet. Die Formulierung "einheitlich angeordnet" soll in diesem Zusammenhang bedeuten, dass die Scheitelpunkte 12 auf einem einheitlichen Höhenniveau liegen, dass die Höhenabstände h1 untereinander gleich sind und dass die Höhenabstände h2 untereinander gleich sind. Auch die Eintrittsöffnungen 7 liegen somit auf einem einheitlichen Höhenniveau. Gleiches gilt für die Austrittsöffnungen 8. Beispielsweise können die Scheitelpunkte 12 ca. 15 cm oberhalb der Oberkante des Kühlbalkens 3 liegen, die Austrittsöffnungen 8 ca. 7,5 cm oberhalb der Oberkante des Kühlbalkens 3 und die Eintrittsöffnungen 7 ca. 15 cm unterhalb der Oberkante des Kühlbalkens 3. Die genannten Zahlenwerte sind jedoch nur rein beispielhaft zu verstehen. Wenn die genannten Zahlenwerte realisiert werden, liegt weiterhin das Verhältnis der Höhenabstände h1, h2 zueinander bei 4:1.
  • Die Austrittsröhrchen 6 sind entsprechend der Darstellung in den FIG 1 bis 3 auf die Oberseite des Kühlbalkens 3 aufgesetzt. Die Formulierung "auf die Oberseite aufgesetzt" soll hierbei bedeuten, dass die Austrittsröhrchen 6 von oben in den Kühlbalken 3 eintreten. Hingegen soll dies nicht bedeuten, dass die Austrittsröhrchen 6 an der Oberseite des Kühlbalkens 3 enden. Dies ist zwar möglich, bevorzugt ist entsprechend der Darstellung in FIG 3 jedoch, dass die Anfangsabschnitte 9 der Austrittsröhrchen 6 zumindest teilweise in den Kühlbalken 3 hineinragen. Konkret sollten die Austrittsröhrchen 6 so weit wie möglich in den Kühlbalken 3 hineinragen. Dies gilt insbesondere, weil hierdurch das Verhältnis der Höhenabstände h1, h2 zueinander maximiert werden kann, ohne die Gesamtbauhöhe des Kühlbalkens 3 einschließlich der Austrittsröhrchen 6 zu vergrößern.
  • Die Austrittsröhrchen 6 weisen entsprechend der Darstellung in FIG 5 jeweils einen Strömungswiderstand 13 auf. Der Strömungswiderstand 13 wirkt individuell für das jeweilige Austrittsröhrchen 6. Er reduziert den verfügbaren Querschnitt des jeweiligen Austrittsröhrchens 6. Beispielsweise kann der verfügbare Querschnitt des jeweiligen Austrittsröhrchens 6 im Bereich des Strömungswiderstands 13 zwischen 20 % und 80 % des Querschnitts des jeweiligen Austrittsröhrchens 6 im übrigen Bereich betragen. Meist liegt der im Bereich des Strömungswiderstands 13 verbleibende Querschnitt zwischen 40 % und 60 % des Querschnitts im übrigen Bereich des jeweiligen Austrittsröhrchens 6. Der Strömungswiderstand 13 kann entsprechend der Darstellung in FIG 5 insbesondere im Bereich der Eintrittsöffnungen 7 der Austrittsröhrchen 6 angeordnet sein.
  • Der jeweilige Strömungswiderstand 13 ist lösbar mit dem jeweiligen Austrittsröhrchen 6 verbunden. Beispielsweise kann der jeweilige Strömungswiderstand 13 entsprechend der Darstellung in FIG 5 mit dem jeweiligen Austrittsröhrchen 6 über eine Schraubverbindung 14 verbunden sein, insbesondere in das jeweilige Austrittsröhrchen 6 eingeschraubt sein.
  • Die Austrittsröhrchen 6 sind in der Regel - mit Ausnahme der jeweiligen Eintrittsöffnung 7 und der jeweiligen Austrittsöffnung 8 - geschlossen. Es ist aber möglich, dass die Austrittsröhrchen 6 entsprechend der Darstellung in FIG 6 - vorzugsweise in ihren Mittelabschnitten 10 - Entlüftungsbohrungen 15 aufweisen. Die Entlüftungsbohrungen 15 sind, sofern sie vorhanden sind, auf der Oberseite der Mittelabschnitte 10 und vorzugsweise in der Nähe des jeweiligen Scheitelpunkts 12 angeordnet. Im Regelfall sind die Entlüftungsbohrungen 15 aber nicht erforderlich.
  • Entsprechend der Darstellung in den FIG 1 und 2 ist in der Versorgungsleitung 4 ein Regelventil 16 angeordnet. Mittels des Regelventils 16 kann die dem Kühlbalken 3 zugeführte Menge an flüssigem Kühlmittel 5 eingestellt werden. Dem Regelventil 16 ist entsprechend der Darstellung in FIG 1 eine Betätigungseinrichtung 17 zugeordnet. Mittels der Betätigungseinrichtung 17 kann das Regelventil 16 von der vollständig geöffneten Stellung in die vollständig geschlossene Stellung und umgekehrt überführt werden.
  • Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere wird erreicht, dass nach dem Abstellen der Zufuhr an Kühlmittel 5 zum Kühlbalken 3 ausschließlich noch diejenige Menge an Kühlmittel 5 aus den Austrittsröhrchen 6 auslaufen kann, die sich bereits in den Austrittsröhrchen 6 befindet. Diese Menge ist in der Praxis meist maximal 1 l und damit um eine volle Größenordnung (d.h. den Faktor 10) kleiner als im Stand der Technik. Weiterhin kann keine Luft aus der Umgebung in den Kühlbalken 3 gelangen. Die dem Kühlbalken 3 zugeführte Menge an Kühlmittel 5 lässt sich sehr genau einstellen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Walzgut
    2
    Transportrolle
    3
    Kühlbalken
    4
    Versorgungsleitung
    5
    Kühlmittel
    6
    Austrittsröhrchen
    7
    Eintrittsöffnungen
    8
    Austrittsöffnungen
    9
    Anfangsabschnitt
    10
    Mittelabschnitt
    11
    Endabschnitt
    12
    Scheitelpunkt
    13
    Strömungswiderstand
    14
    Schraubverbindung
    15
    Entlüftungsbohrungen
    16
    Regelventil
    17
    Betätigungseinrichtung
    a
    Abstand
    b
    Breite
    h0, h1, h2
    Höhenabstände
    r
    Krümmungsradius
    x
    Transportrichtung
    y
    Querrichtung
    α
    Krümmungswinkel

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Kühlen eines flachen Walzguts (1) aus Metall mit einem flüssigen Kühlmittel (5),
    - wobei das flache Walzgut (1) auf einer Förderstrecke in einer Transportrichtung (x) gefördert wird,
    - wobei die Vorrichtung mindestens einen oberhalb der Förderstrecke angeordneten Kühlbalken (3) aufweist, dem das flüssige Kühlmittel (5) über eine Versorgungsleitung (4) zugeführt wird,
    - wobei der Kühlbalken (3) sich im wesentlichen quer zur Transportrichtung (x) erstreckt und eine Mehrzahl von Austrittsröhrchen (6) aufweist,
    - wobei die Austrittsröhrchen (6) jeweils eine Eintrittsöffnung (7) und eine Austrittsöffnung (8) aufweisen,
    - wobei das flüssige Kühlmittel (5) von dem Kühlbalken (3) aus über die jeweilige Eintrittsöffnung (7) in das jeweilige Austrittsröhrchen (6) eintritt und über die jeweilige Austrittsöffnung (8) aus dem jeweiligen Austrittsröhrchen (6) austritt,
    - wobei das jeweilige Austrittsröhrchen (6) in Fließrichtung des flüssigen Kühlmittels (5) gesehen einen von der Eintrittsöffnung (7) ausgehenden, nach oben verlaufenden Anfangsabschnitt (9), einen sich daran anschließenden Mittelabschnitt (10) und einen sich daran anschließenden, nach unten verlaufenden und sich bis zur Austrittsöffnung (8) erstreckenden Endabschnitt (11) aufweist, so dass der Mittelabschnitt (10) einen Scheitelpunkt (12) enthält, an dem das das jeweilige Austrittsröhrchen (6) durchfließende Kühlmittel (5) einen höchsten Punkt erreicht,
    - wobei die Austrittsöffnungen (8) sich oberhalb des Kühlbalkens (3) befinden und ein Höhenabstand (h1) der Eintrittsöffnung (7) vom Scheitelpunkt (12) mindestens doppelt so groß, insbesondere mindestens dreimal so groß, wie ein Höhenabstand (h2) der Austrittsöffnung (8) vom Scheitelpunkt (12) ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Austrittsröhrchen (6) - insbesondere im Bereich ihrer Eintrittsöffnungen (7) - jeweils einen Strömungswiderstand (13) aufweisen, der lösbar mit dem jeweiligen Austrittsröhrchen (6) verbunden ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Austrittsröhrchen (6) auf die Oberseite des Kühlbalkens (3) aufgesetzt sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anfangsabschnitte (9) der Austrittsröhrchen (6) zumindest teilweise in den Kühlbalken (3) hineinragen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anfangsabschnitte (9) vertikal verlaufen.
  5. Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Mittelabschnitte (10) gekrümmt sind und sich jeweils über einen Krümmungswinkel (α) von 150° bis 180° erstrecken.
  6. Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Länge des Endabschnitts (11) 0 ist.
  7. Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der jeweilige Strömungswiderstand (13) den verfügbaren Querschnitt des jeweiligen Austrittsröhrchens (6) gegenüber dem Querschnitt des jeweiligen Austrittsröhrchens (6) im übrigen Bereich um 20 % bis 80 % reduziert, insbesondere um 40 % bis 60 %.
  8. Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der jeweilige Strömungswiderstand (13) mit dem jeweiligen Austrittsröhrchen (6) über eine Schraubverbindung (14) verbunden ist, insbesondere in das jeweilige Austrittsröhrchen (6) eingeschraubt ist.
  9. Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Austrittsröhrchen (6) - insbesondere in ihren Mittelabschnitten (10) - Entlüftungsbohrungen (15) aufweisen.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3230866C2 (de) * 1981-08-21 1985-07-18 Nippon Kokan K.K., Tokio/Tokyo Vorrichtung zum Kühlen einer Stahlblechtafel
DE102017206540A1 (de) * 2017-04-18 2018-10-18 Sms Group Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen von Metallbändern oder -blechen

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4497180A (en) * 1984-03-29 1985-02-05 National Steel Corporation Method and apparatus useful in cooling hot strip
JPH0515364Y2 (de) 1988-03-19 1993-04-22
JPH0459115A (ja) * 1990-06-28 1992-02-26 Kawasaki Steel Corp 金属ストリップの冷却方法
JPH08252623A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Nkk Corp ラミナーフロー用管状ノズル
DE19843038B4 (de) 1998-09-19 2006-10-12 Sms Demag Ag Vorrichtung zum Kühlen von Walzgut innerhalb der Kühlstrecke einer Walzanlage zur laminarern Bandkühlung
DE19934557C2 (de) 1999-07-22 2002-10-24 Thyssenkrupp Stahl Ag Vorrichtung zum Kühlen von auf einer Förderstrecke geförderten Metallbändern oder -blechen
WO2004014577A1 (ja) * 2002-08-08 2004-02-19 Jfe Steel Corporation 熱延鋼帯の冷却装置、熱延鋼帯の製造方法および熱延鋼帯の製造ライン
EP2058060B1 (de) * 2007-05-11 2014-09-17 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Vorrichtung und verfahren zur gesteuerten kühlung von stahlblech
DE102010049020B4 (de) 2010-10-21 2015-02-19 Cmi M+W Engineering Gmbh Vorrichtung zum Kühlen von auf einer Förderstrecke geförderten Metallbändern oder -blechen
CN202366967U (zh) * 2011-08-31 2012-08-08 宝山钢铁股份有限公司 在线可调节的热轧水冷遮蔽槽装置
DE102012223848A1 (de) * 2012-12-19 2014-06-26 Sms Siemag Ag Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen von Walzgut
JP5825250B2 (ja) * 2012-12-25 2015-12-02 Ｊｆｅスチール株式会社 熱延鋼帯の冷却方法および冷却装置
EP2783766A1 (de) * 2013-03-25 2014-10-01 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Kühlstrecke mit unterem Spritzbalken
EP2898963A1 (de) * 2014-01-28 2015-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Kühlstrecke mit zweifacher Kühlung auf eine jeweilige Sollgröße
CN204448851U (zh) * 2015-01-07 2015-07-08 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种轧钢生产线层流冷却侧吹边部喷淋装置
CN207592446U (zh) 2017-12-15 2018-07-10 二重（德阳）重型装备有限公司 新型铝合金加密去离子水冷装备

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3230866C2 (de) * 1981-08-21 1985-07-18 Nippon Kokan K.K., Tokio/Tokyo Vorrichtung zum Kühlen einer Stahlblechtafel
DE102017206540A1 (de) * 2017-04-18 2018-10-18 Sms Group Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen von Metallbändern oder -blechen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WEINZIERL KLAUS: "New cooling control enables conventional mills to manufacture multiphase steels", MPT INTERNATIONAL, 1 February 2006 (2006-02-01), pages 90 - 93, XP055966205 *

Also Published As

Publication number Publication date
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EP3941654C0 (de) 2024-07-24
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