DE1077879B

DE1077879B - Device for cooling wires made of non-ferrous metals during manufacture by rolling

Info

Publication number: DE1077879B
Application number: DEA22922A
Authority: DE
Inventors: Per Sven Engelbrek Fredriksson; Olof Alvar Granstroem
Original assignee: Svenska Metallverken AB
Current assignee: Svenska Metallverken AB
Priority date: 1954-06-24
Filing date: 1955-06-22
Publication date: 1960-03-17
Also published as: GB773108A; FR1126385A; US2856803A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kühlen von Drähten aus Nichteisenmetallen bei der Herstellung durch Walzen, wobei der Draht zwischen zwei Walzstichen durch mehrere koaxial hintereinander angeordnete, an einer Druckwasserzuleitung angeschlossene Kühlrohre geführt und unmittelbar vom Kühlmittel umströmt wird.The invention relates to a device for cooling wires made of non-ferrous metals the production by rolling, whereby the wire between two rolling passes through several coaxially cooling pipes arranged one behind the other, connected to a pressurized water supply line, and guided directly is flowed around by the coolant.

Im allgemeinen wird beim Drahtwalzen eine bestimmte Mindestfestigkeit des gewalzten Drahtes gefordert. Diese Mindestfestigkeit hängt vom Durchmesser des fertigen bzw. des gezogenen Drahtes ab. Bei dünnen Drähten ist es zumeist nicht schwierig, einen Walzdraht von genügender Festigkeit auszubringen. Wenn indessen der Enddraht einen größeren Durchmesser hat bzw. wenn die Ziehabnahme des Walzdrahtes klein ist, stellen sich der Erzeugung eines Walzdrahtes von genügender Festigkeit bisweilen große Schwierigkeiten entgegen. Es ist möglich, von einem dicken Walzdraht auszugehen, um eine genügende Ouerschnittsabnahme auch bei großem Durchmesser des Enddrahtes zu erhalten. Dieses Vorgehen beansprucht indessen das anzuwendende Walzwerk sehr, wenn man auf den benötigten Drahtausgangsdurchmesser übergeht, und überdies sind die normalen Drahtzüge ebenfalls nicht in der Lage, derart dicke Walzdrähte abzuziehen. Gleichzeitig wird der Kraftbedarf des Drahtzuges beträchtlich größer, als wenn man in der Lage ist, von dünnerem Walzdraht auszugehen.In general, a certain minimum strength of the rolled wire is required for wire rolling. This minimum strength depends on the diameter of the finished or drawn wire. In the case of thin wires, it is usually not difficult to produce a wire rod of sufficient strength. If, however, the end wire has a larger diameter or if the drawing decrease of the Wire rod is small, the production of wire rod of sufficient strength is sometimes faced facing great difficulties. It is possible to start from a thick wire rod to make a to obtain sufficient cross-section reduction even with a large diameter of the end wire. This procedure however, puts a lot of strain on the rolling mill to be used when looking at the required wire output diameter passes over, and moreover, the normal wire pulls are also not able to do so pulling off thick wire rods. At the same time, the power requirement of the wire draw is considerably greater, than if one were able to start from thinner wire rod.

Eine höhere Endfestigkeit des Walzdrahtes kann dadurch erreicht werden, daß den Ringen die Möglichkeit gegeben wird, beim Auslaufen abzukühlen. Dieses ist normalerweise der Fall bei Einzelwalzungen mit Hahdzuführung. Das Verfahren wurde besonders bei dem Versuch angewendet, hohe Festigkeit im Walzdfaht zu erreichen; das erwähnte Ergebnis bleibt aber eine natürliche Folge der Einzelwalzung. Bei vollständig automatischem Drahtwalzen hingegen erfolgt das Vorschieben des Drahtes zwischen den einzelnen Walzstichen ebenfalls voll automatisch, und der gewalzte Draht hat gar" nicht die Möglichkeit, in nennenswertem Maße" abzukühlen. Überdies ist die Walzabnahme großer, was wiederum zu einer Temperaturerhöhung des Drahtes beim Walzvorgang selbst führt und wodurch bewirkt wird, daß das Walzmaterial noch weicher herauskommt, anstatt eine erhöhte Festigkeit aufzuweisen.A higher final strength of the wire rod can be achieved by giving the rings the option is given to cool down when it runs out. This is usually the case with single rolls with hand feed. The method was particularly used in the attempt to achieve high strength in the To achieve rolled seam; the result mentioned remains but a natural consequence of single rolling. With fully automatic wire rolling, however, takes place the feeding of the wire between the individual rolling passes is also fully automatic, and the rolled wire "does not have the opportunity to cool down to any significant extent". Moreover, the The rolling decrease is large, which in turn leads to an increase in the temperature of the wire during the rolling process itself leads and thereby causes the rolling material to come out even softer instead of a raised one To have strength.

Es ist bereits erkannt worden, daß man eine erwünschte Kaltbehandlung des Walzdrahtes vornehmen kann und dadurch eine Zunahme der Festigkeit erreicht, wenn der Draht beim Durchlaufen der Walzenpaare durch eine Kühlflüssigkeit geführt wird. Dabei ist es von wesentlicher Bedeutung, daß eine wirksame Kühlung erzielt wird. Infolgedessen ist in der Praxis Vorrichtung zum Kühlen von DrähtenIt has already been recognized that one is desirable Can carry out cold treatment of the wire rod and thereby achieve an increase in strength, when the wire is guided through a cooling liquid as it passes through the roller pairs. Included it is essential that effective cooling is achieved. As a result, in practice Device for cooling wires

aus Nichteisenmetallen
bei der Herstellung durch Walzenmade of non-ferrous metals
in the manufacture by rolling

Anmelder:Applicant:

Aktiebolaget Svenska Metallverken,
Västeräs (Schweden)Aktiebolaget Svenska Metallverken,
Västeräs (Sweden)

Vertreter; Dipl.-Ing. H. Wiemuth, Patentanwalt,
Düsseldorf-Oberkassel, Hansaallee 255Representative; Dipl.-Ing. H. Wiemuth, patent attorney,
Düsseldorf-Oberkassel, Hansaallee 255

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 24. Juni 1954Claimed priority:
Sweden June 24, 1954

. Per Sven Engelbrekt Fredriksson
und Olof Alvar Granström, Västeräs (Schweden),
sind als Erfinder genannt worden. Per Sven Engelbrekt Fredriksson
and Olof Alvar Granström, Västeräs (Sweden),
have been named as inventors

das gewünschte Ziel nur erreichbar, wenn strömende Kühlflüssigkeit angewendet wird.the desired goal can only be achieved if flowing coolant is used.

Eine bekannte Kühlvorrichtung an Drahtwalzwerken weist zu diesem Zweck in den vom Draht durchlaufenen Kühlrohren in geeigneten Zwischenräumen eingesetzte Kühlkammern auf, in denen mittels Düsen Strahlen kalten Wassers auf den durchlaufenden heißen Draht gerichtet werden. Wenn auch das Wasser unter Druck zugeführt wird, so genügt dieser allein noch nicht, um das Verdampfen wirksam zu verhüten, weil eine gewisse Stauung innerhalb der Kühlkammern infolge der senkrecht zur Durchlaufrichtung auf treffenden Wasserstrahlen kaum zu vermeiden ist. . .A known cooling device on wire rolling mills has for this purpose in the wire Passed cooling tubes in suitable intermediate spaces on cooling chambers in which jets of cold water can be directed onto the hot wire passing through by means of nozzles. If also If the water is supplied under pressure, then this alone is not sufficient for the evaporation to be effective to prevent, because a certain congestion within the cooling chambers due to the perpendicular to the direction of flow can hardly be avoided on hitting water jets. . .

Auch an Metallstrangpressen ist die Kühlung der hergestellten Drähte bereits verwirklicht worden, jedoch ist eine solche Kühlung für die Anwendung an Drahtwalzwerken auch nicht geeignet, weil die Kühlflüssigkeit zum Verdampfen kommen würde, wenn der Knüppel in einem Drahtwalzwerk in einen mit Kühlmedium gefüllten Kanal eingeführt würde.The cooling of the wires produced has also already been implemented on metal extrusion presses, however Such cooling is also not suitable for use on wire rod mills, because the cooling liquid would evaporate if the billet in a wire rod mill in one with a cooling medium filled canal would be introduced.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer wirkungsvollen Kühlvorrichtung an Drahtwalzwerken für Drähte aus Nichteisenmetallen, und sie besteht darin, daß der Kühlmittelanschluß schräg zur Achse des Kühlr.ohres angeordnet.ist. Besonders wirksam wird die erfindungsgemäße Vorrichtung durch das weitere Merkmal, daß der Kühlmittelanschluß außerdem tan-The invention aims to provide an effective cooling device on wire rod mills for Wires made of non-ferrous metals, and it consists in that the coolant connection at an angle to the axis of the Cooling pipe is arranged. The device according to the invention becomes particularly effective through the further Feature that the coolant connection also tan

909 760/371909 760/371

gential zum Rohr angeordnet ist, so daß das Kühlrohr schraubenförmig vom Kühlmittel durchströmt wird.is arranged gential to the pipe, so that the cooling pipe flows helically through the coolant will.

Es ist empfehlenswert, den Draht möglichst nahe an dem Walzgerüst, in dem er fertiggewalzt wird, einer Kühlung zu unterziehen, um die gewünschte Kaltverfestigung durch einen Walzvorgang unmittelbar nach der Kühlung zu erhalten. Bei einer bevorzugten Ausiührungsform eines mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgerüsteten Walzwerkes wird der Draht zwischen dem zweiten und dritten Walzstich vor dem Fertigwalzen gekühlt. Die Kühlung kann jedoch auch zwischen einem oder mehreren der anderen Walzgerüste eingebaut sein. Als Kühlflüssigkeit kann jede geeignete Flüssigkeit Anwendung finden, insbesondere Wasser oder eine Wasser-Öl-Emulsion. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die gleiche Kühlflüssigkeit, die zum Kühlen der Walzgerüste dient, auch für die Drahtkühlung benutzt wird, weil hierdurch eine Vereinfachung der Leitungssysteme möglich ist.It is advisable to place the wire as close as possible to the roll stand in which it will be finish-rolled Undergo cooling in order to achieve the desired work hardening by a rolling process immediately after of cooling. In a preferred embodiment of a rolling mill equipped with a device according to the invention is the wire cooled between the second and third pass before finish rolling. However, the cooling can also be installed between one or more of the other roll stands. Any find suitable liquid application, in particular water or a water-oil emulsion. It has Proven to be advantageous if the same cooling liquid that is used to cool the roll stands, also for the wire cooling is used because this simplifies the piping system.

Ein wesentlicher Vorzug der Erfindung ist in der Kontrollmöglichkeit der Kühlungsintensität zu sehen. Vielfach ist es erwünscht, daß die Härte des Drahtes eine gewisse Höchstgrenze nicht übersteigt. Bei Benutzung einer Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung ist eine genaue Kontrolle und Regelung des Kühlvorganges möglich. Eine besonders geeignete Maßnahme zur Regelung der Intensität der Abkühlung besteht darin, die Kühlungsintensität in Abhängigkeit vom Kraftverbrauch in den Walzgerüsten so zu verändern, daß der fertiggewalzte Draht die gewünschte Festigkeit hat.A major advantage of the invention is the ability to control the cooling intensity. In many cases it is desirable that the hardness of the wire does not exceed a certain maximum limit. When using a cooling device according to the invention is a precise control and regulation of the cooling process possible. There is a particularly suitable measure for regulating the intensity of the cooling in changing the cooling intensity depending on the power consumption in the roll stands that the finish-rolled wire has the desired strength.

Zu diesem Zweck weist das Walzwerk eine Anzahl mit der Walzrille in einer Linie angeordneter offener Führungsrohre auf, deren Weite so gering ist, daß der durchtretende Draht von einer möglichst dünnen Hülle von Kühlmitteln umgeben ist, wobei die Rohre an ein Pumpenaggregat für das Kühlmittel angeschlossen sind, das eine solche Fördermenge liefern kann, daß in den Rohren ein hoher Druck, beispielsweise ein Überdruck von 1 bis 10 atm, aufrechterhalten wird bei entsprechender Durchflußgeschwindigkeit des Kühlmittels. For this purpose the rolling mill has a number of open ones arranged in line with the rolling groove Guide tubes, the width of which is so small that the wire passing through is covered by the thinnest possible sheath is surrounded by coolants, the pipes being connected to a pump unit for the coolant are that can deliver such a delivery rate that a high pressure, for example an overpressure, in the pipes from 1 to 10 atm, is maintained with a corresponding flow rate of the coolant.

Weiterhin ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß jedes Kühlrohr an seinem Einlaßende derart aufgebördelt ist, daß das Einführungsende des Drahtes in die Bohrung des Kühlrohres leicht einführbar ist. Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß das Kühlrohr mit dem Rahmen der Vorrichtung derart verbunden ist, daß es aus seiner Arbeitsstellung herausgebracht wird, wenn der Draht sich verklemmt. Dabei kann das Kühlrohr mit dem Rahmen durch zwei Paar federbetätigte Kugeln verbunden sein, die in Ausnehmungen des Rohres oder der Klemmvorrichtung für das Rohr eingreifen.Furthermore, it is provided according to the invention that each cooling tube is flanged at its inlet end in this way is that the insertion end of the wire is easily inserted into the bore of the cooling tube. A Another feature is that the cooling tube is connected to the frame of the device in this way is that it is brought out of its working position when the wire becomes jammed. It can Cooling tube connected to the frame by two pairs of spring-loaded balls that are in recesses engage the pipe or the clamping device for the pipe.

Eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Kühlen gemäß der Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt.An embodiment of a device for cooling according to the invention is shown in the drawings for example shown.

Fig. 1 ist eine Ansicht eines Drahtwalzwerkes mit Vorrichtungen für das erfindungsgemäße Kühlen des Drahtes zwischen zwei Walzgerüsten;Fig. 1 is a view of a wire rod mill with devices for the inventive cooling Wire between two roll stands;

Fig. 2 zeigt einen Grundriß des in Fig. 1 dargestellten Walzwerkes;Fig. 2 shows a plan view of the rolling mill shown in Fig. 1;

Fig. 3 und 4 sind Schnitte entlang den Linien HI-III . bzw. IV-IV der Fig. 2.Figures 3 and 4 are sections along the lines HI-III . and IV-IV of FIG. 2, respectively.

In der Fig. 1 bezeichnet 1 ein Walzgerüst, beispielsweise das drittletzte, und 2 das nachfolgende Walzgerüst. Der heiße Walzdraht tritt aus dem Walzgerüst 1 aus, wobei der ungefähre Drahtweg mit 3 bezeichnet ist. Sodann tritt der heiße Draht in mehrere koaxial hintereinander angeordnete Kühlrohre 4 ein. Zum Zuführen des Kühlmittels, beispielsweise Wasser (s. insbesondere Fig. 4), sind in der Nähe des Einlaßendes jedes Kühlrohres 4 Zuführleitungen 5, 6 vorgesehen. Diese Zuführleitungen 5 und 6 sind in geeigneter Weise an jedem Kühlrohr 4 befestigt, und zwar derart, daß die Kühlflüssigkeit in das Kühlrohr tangential gerichtet einströmt, und zwar unter einem bestimmten Winkel zur Längsrichtung des Kühlrohres,In Fig. 1, 1 denotes a roll stand, for example the third from the last, and 2 denotes the following one Roll stand. The hot wire rod emerges from the roll stand 1, with the approximate wire path denoted by 3 is. The hot wire then enters a plurality of cooling tubes 4 arranged coaxially one behind the other. For supplying the coolant, for example water (see in particular Fig. 4), are in the vicinity of the inlet end each cooling tube 4 supply lines 5, 6 are provided. These feed lines 5 and 6 are more suitable Way attached to each cooling tube 4, in such a way that the cooling liquid in the cooling tube tangentially flows in directed, at a certain angle to the longitudinal direction of the cooling pipe,

ίο wodurch der Kühlflüssigkeit im Rohr 4 eine schraubenförmige Bewegung erteilt wird. In der Zeichnung ist der Flüssigkeitsstrom durch die Kühlrohre gleichlaufend in bezug auf die Bewegungsrichtung des Drahtes dargestellt, die Kühlflüssigkeit kann jedoch auch gegenläufig geführt sein.ίο causing the cooling liquid in the tube 4 to have a helical shape Movement is granted. In the drawing, the flow of liquid through the cooling tubes is concurrent shown in relation to the direction of movement of the wire, but the cooling liquid can also be carried out in opposite directions.

Um indessen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine genügende Kühlwirkung zu erzielen, ist es erwünscht, eine möglichst dünne Wasserumhüllung um den durch die Rohre 4 laufenden Draht zu schaffenHowever, in order to achieve a sufficient cooling effect with the device according to the invention, it is it is desirable to create as thin a water envelope as possible around the wire running through the tubes 4

so und für einen großen Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten des warmen Drahtes und des Kühlmittels zu sorgen, da sonst die notwendige rasche Abkühlung nicht eintreten würde. Andererseits würde eine gewisse Kühlwirkung auch bei Vorliegen einerso and for a big difference between the speeds of the warm wire and the coolant, otherwise the necessary rapid cooling would not occur. On the other hand, a certain cooling effect would also be present in the presence of a

^a5 dicken Wasserumhüllung zu erreichen sein. In diesem Falle wäre jedoch in Anbetracht der Tatsache, daß die Rohre 4 ganz offen sind, eine Pumpenanlage von beträchtlicher Fördermenge notwendig, um einen schnellen Durchfluß zu gewährleisten und sicherzustellen, daß das Kühlmittel immer mit allen Punkten das warmen Drahtes in Berührung bleibt. Das Anbringen von Verschlußgliedern würde sowohl den Aufbau als auch die Benutzung der Vorrichtung erschweren. ^a 5 thick water envelope must be achieved. In this case, however, in view of the fact that the tubes 4 are completely open, a pump system with a considerable capacity would be necessary to ensure a rapid flow and to ensure that the coolant always remains in contact with all points on the warm wire. The attachment of locking members would complicate both the construction and the use of the device.

Demgemäß sind die Rohre 4 gegenüber dem Draht so eng gehalten, daß nur ein kleiner Zwischenraum zwischen der Rohrwandung und dem warmen Draht verbleibt.Accordingly, the tubes 4 are kept so close to the wire that only a small gap remains between the pipe wall and the warm wire.

Dieses erfordert eine genaue Führung des warmen Drahtes in den Rohren 4. Zu diesem Zweck sind die Rohre 4, wie die Fig. 1 und 2 zeigen, an ihren Einlaßenden aufgebördelt, so daß das Einführungsende des Drahtes leicht in die Rohre 4 eintreten kann.This requires careful management of the warm Wire in the tubes 4. For this purpose, the tubes 4, as FIGS. 1 and 2 show, are at their inlet ends flared so that the lead-in end of the wire can easily enter the tubes 4.

Vorzugsweise werden die Kühlrohre 4 so aufgehängt, daß sie leicht aus ihrer Arbeitsstellung entfernt werden können, wenn der Draht klemmen sollte. Dieses kann beispielsweise so geschehen, wie es in Fig. 3 im einzelnen dargestellt ist. Innerhalb des als Sammelbecken für die Kühlflüssigkeit ausgebildeten und an Konsolen 8 und 9 der Walzgerüste angebrachten Rahmens 7 befinden sich zwei Auflager für die Kühlrohre 4. Der Rahmen 7 hat weiterhin einen Auslaß 10 für die Kühlflüssigkeit. Auf jedem der die Kühlrohre 4 tragenden Auflager sind zwei Halter 12 rnit federbetätigten Kugeln 13 vorgesehen, die auf eine Klemmvorrichtung 14 einwirken. Jedes Kühlrohr 4 ist auf diese Weise in zwei dieser Klemmhülsen 14 gehalten. Die Federkraft kann durch Einstellschrauben 15 geregelt werden. Die am Ende jedes Kühlrohres 4 befindlichen Einlaufrohre 5, 6 sind beispielsweise mit Schläuchen an die Zuführrohre angeschlossen. Wenn sich der Draht während des Walzvorganges in einem Kühlrohr 4 verklemmen sollte, würde das Rohr zusammen mit seinen beiden Klemmhülsen 14 aus seiner durch die Kugeln 13 eingestellten Lage mitgenommen werden, wobei die Schlauchkupplungen der Einlaufrohre 5., 6 abgestreift würden. Dadurch werden Beschädigungen der Vorrichtung vermieden.Preferably, the cooling tubes 4 are suspended so that they are easily removed from their working position if the wire should jam. This can be done, for example, as it is in Fig. 3 is shown in detail. Inside designed as a collecting basin for the coolant and frames 7 attached to brackets 8 and 9 of the roll stands are two supports for the cooling tubes 4. The frame 7 also has an outlet 10 for the cooling liquid. On each of the Supports carrying cooling tubes 4 are provided with two holders 12 with spring-actuated balls 13 which are positioned on a Clamping device 14 act. Each cooling tube 4 is held in two of these clamping sleeves 14 in this way. The spring force can be regulated by adjusting screws 15. The at the end of each cooling tube 4 located inlet pipes 5, 6 are for example with Hoses connected to the feed pipes. If the wire is in a Should the cooling pipe 4 jam, the pipe together with its two clamping sleeves 14 would be removed from it the position set by the balls 13 are taken along, the hose couplings of the inlet pipes 5., 6 would be stripped. This avoids damage to the device.

Wie in der Zeichnung dargestellt ist, kann bei Bedarf eine beliebige Anzahl von Kühlrohren 4 je nachAs shown in the drawing, if necessary any number of cooling tubes 4 depending on

der erwünschten Kühlwirkung hintereinander angeordnet werden. Die Darstellung zeigt vier Rohre.the desired cooling effect can be arranged one behind the other. The illustration shows four pipes.

Es sei erwähnt, daß die Erfindung sich nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern daß Abwandlungen derselben möglich sind, ohne daß der Grundgedanke der Erfindung verlassen wird.It should be noted that the invention does not apply to the embodiment described and illustrated limited, but that modifications of the same are possible without the basic idea of the invention is left.

Claims

Claims: IO

1. Device for cooling wires made of non-ferrous metals during manufacture Rolling, the wire between two rolling passes by several coaxially arranged one behind the other, Cooling pipes connected to a pressurized water supply line are routed and the coolant flows directly around them, characterized in that that the coolant connection is arranged obliquely to the axis of the cooling tube.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the coolant connection is outside

which is arranged tangentially to the pipe so that the coolant flows through the pipe in a helical manner will.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that each cooling tube (4) is crimped at its inlet end in such a way that the insertion end of the wire into the bore of the cooling tube is easy to insert.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cooling tube is connected to the frame of the device in such a way that it is brought out of its working position when the wire becomes jammed.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the cooling tube with the frame connected by two pairs of spring-actuated balls that are inserted into recesses in the tube or the Engage the clamping device for the pipe.

Considered publications:
German patent specification No. 557 455.

1 sheet of drawings