EP3826780B2 - Kühlstrecke mit einstellung der kühlmittelströme durch pumpen - Google Patents

Kühlstrecke mit einstellung der kühlmittelströme durch pumpen

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EP3826780B2
EP3826780B2 EP19740415.5A EP19740415A EP3826780B2 EP 3826780 B2 EP3826780 B2 EP 3826780B2 EP 19740415 A EP19740415 A EP 19740415A EP 3826780 B2 EP3826780 B2 EP 3826780B2
Authority
EP
European Patent Office
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pump
coolant
cooling section
application device
rolled product
Prior art date
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Active
Application number
EP19740415.5A
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English (en)
French (fr)
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EP3826780A1 (de
EP3826780B1 (de
Inventor
Klaus Weinzierl
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Primetals Technologies Germany GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Germany GmbH
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Publication date
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Publication of EP3826780A1 publication Critical patent/EP3826780A1/de
Application granted granted Critical
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Publication of EP3826780B2 publication Critical patent/EP3826780B2/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • B21B37/76—Cooling control on the run-out table
    • 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

Definitions

  • a metallic workpiece is cooled after rolling.
  • the workpiece can be made of steel or aluminum, for example. Depending on requirements, it can be a flat workpiece (strip or heavy plate), a rod-shaped workpiece, or a profile. Precise temperature control in the cooling section is standard practice to achieve desired material properties and maintain them with low temperature variation.
  • spray bars are installed along the cooling section for this purpose. These spray bars apply a liquid coolant, usually water, to the hot workpiece from above and below to cool it. The amount of water flowing through each spray bar should be adjustable as quickly and precisely as possible.
  • Switching valves can only be controlled in a purely binary manner. They are therefore either fully open or fully closed. Control valves can be adjusted continuously, so that the amount of water supplied to each spray bar can also be continuously adjusted.
  • valves In the case of control valves, the valves can be designed as butterfly valves or ball valves.
  • Butterfly valves are relatively simple and inexpensive. However, they can only be operated with relatively small pressure differentials, usually a maximum of 1 bar. Otherwise, cavitation occurs, which damages the butterfly valve very quickly. Butterfly valves are therefore particularly unsuitable for intensive cooling. They are also often disadvantageous in laminar cooling systems. In particular, they frequently exhibit switching hysteresis. Switching hysteresis means that, with the same control signal, the set valve angle varies depending on whether the butterfly valve is moved from a more open or a more closed position to the new position. Ball valves do not have a flap, but rather a perforated ball that rotates within a tube.
  • Ball valves can be operated with higher pressure differentials up to approximately 3 bar. Hysteresis does not occur with them or is negligibly small. However, ball valves are expensive.
  • the spray bar is continuously supplied with coolant.
  • a controllable deflector plate is present.
  • the coolant is either directed towards the rolled material or flows off to the side without contributing to its cooling.
  • rapid switching operations without pressure surges are possible.
  • continuous adjustment of the water flow is not possible.
  • the full coolant flow must be maintained at all times.
  • valves including deflection plates, require appropriate actuators.
  • Pneumatic actuators are common. Actuators are driven.
  • a position control system is also required. This continuously compares the actual position of the respective control valve with its target position and adjusts the actual position until a sufficient match with the target position is achieved.
  • the coolant can be drawn from an elevated tank or transported via a larger pipeline from a more distant pumping station. Combinations of these methods are also possible.
  • intensive cooling water is often first drawn from an elevated tank. The pressure is then increased to a variable extent using booster pumps, and thus supplied to the intensive cooling system at a correspondingly variable pressure.
  • booster pumps are present, all connected in parallel, meaning they all draw coolant from the same reservoir and supply it to a common collection point.
  • the intensive cooling system is equipped with several spray bars, each of which receives its own individual coolant supply line from the booster pumps or the common collection point. Ball valves are installed in these supply lines, which are controlled to regulate the amount of coolant supplied to each spray bar.
  • a descaling device in which a pump is driven by a variable-speed drive.
  • the control of the drive takes into account the operating state of the descaling area and the fill level of a high-pressure accumulator.
  • a casting process utilizes, among other things, a cooling water source comprising a water-cooled coil.
  • the cooling water is supplied to the coil via a pump that can be switched on and off and has a mechanism for controlling the amount of coolant.
  • the liquid is recirculated.
  • the temperature of the cast metal strand is measured and transmitted to a control unit. Based on this measurement, the control unit regulates the cooling water source.
  • a process is known in which a metal strip is cooled with a liquid cooling medium in a cooling unit during heat treatment.
  • the metal strip runs vertically from bottom to top.
  • the cooling medium is pentane or a mixture of pentane and hexane.
  • the metal strip is located in a protective gas atmosphere.
  • a quantity of coolant is determined to be pumped to the application devices of the cooling unit. The pump is controlled accordingly.
  • a casting process is known in which the cast strand is passed through a cooling chamber where it is cooled with a liquid cooling medium.
  • the liquid cooling medium is a metal or a molten salt.
  • the liquid cooling medium is drawn from a reservoir by a circulating pump, fed into the cooling chamber, and then returned to the reservoir from the cooling chamber.
  • the amount of liquid is regulated depending on the temperatures at which the liquid cooling medium is supplied to and discharged from the cooling chamber, and depending on the inlet pressure of the cooling chamber.
  • a casting process is known in which the cast strand is formed using a two-roll casting machine.
  • the rolls are cooled internally with a liquid cooling medium.
  • the liquid cooling medium is a metal or a molten salt.
  • the liquid cooling medium is drawn from a reservoir by means of a circulating pump, fed to the rolls, and then returned to the reservoir from the cooling chamber.
  • a cooling section is known that is downstream of a rolling mill and by means of which hot rolled metal is cooled.
  • This cooling section has several application devices, each of which receives a specific flow of a liquid, water-based coolant via a supply line. The respective flow of coolant is applied to the hot rolled metal by the respective application device. During the application of the coolant, the hot rolled metal is transported horizontally within the cooling section.
  • a cooling section is also known, which is located downstream of a rolling mill and by means of which hot rolled metal is cooled.
  • This cooling section has several application devices, each of which receives a specific flow of a liquid, water-based coolant via its own supply line. The respective flow of coolant is applied to the hot rolled material by the respective application device.
  • the hot rolled material is transported horizontally within the cooling section.
  • Valves are arranged in the supply lines, the opening positions of which are dynamically adjusted by a control unit of the cooling section.
  • a common pump located upstream of the supply lines is set by the control unit according to the total flow to be applied to the rolled material by the application devices as a whole.
  • the object of the present invention is to create possibilities by means of which a cooling section with superior operating characteristics can be realized in a simple and reliable manner.
  • an operating method of the type mentioned at the outset is first designed in such a way that a control device of the cooling section dynamically determines a respective target control state for the respective pump depending on a respective target flow of coolant to be applied to the hot rolled material by means of the respective application device and controls the respective pump accordingly, so that the respective actual flow delivered by the respective pump is always as close as possible to the respective target flow.
  • the drive for the pump – is therefore a variable-speed drive. It can, for example, be inverter-controlled. Within the framework of dynamic control, only the pump itself is controlled, not any valve that may be located in the supply line.
  • Control or regulation can be implemented as needed.
  • the actual flow rate of the liquid coolant is measured at the input or output side of the respective pump and fed to the control unit.
  • the rolled material is a flat product, such as a strip or a heavy plate.
  • the liquid coolant it is possible for the liquid coolant to be applied to the rolled material from both sides using the respective application device.
  • the liquid coolant it is possible for the liquid coolant to be applied to the rolled material from only one side, in particular from above or below, using the respective application device.
  • two application devices are required, which are controlled separately and, in principle, can also be operated independently of each other.
  • the operating method according to the invention is thus, so to speak, implemented twice in this case.
  • the control of both pumps can be carried out uniformly by one and the same control unit.
  • the control unit can also take into account any interdependencies in the cooling process, if necessary.
  • the application device can have several spray nozzles arranged in series in the direction of the rolled material's transport.
  • groups of spray nozzles can be formed within a single spray bar, each supplied with coolant via its own supply line and pump.
  • groups of spray nozzles can be formed that span multiple spray bars and are supplied with coolant via their respective supply lines and pumps. This configuration can be particularly advantageous because it requires fewer pumps than if each spray bar were supplied with coolant via its own supply line and pump.
  • the application device has several spray nozzles arranged side by side, perpendicular to the direction of travel of the rolled material. This can be particularly useful for flat rolled materials (strip or heavy plate).
  • the application device can then extend across the full width of the rolled material or only a portion of it. In the latter case, several application devices are positioned side by side. arranged, each supplied with coolant via its own supply line and pump, with the pumps being controlled independently of each other.
  • shut-off device no shut-off device is arranged between the respective pump and the respective application device.
  • a shut-off device between the respective pump and the respective application device.
  • the shut-off device is either kept fully open permanently during the transport of the rolled material through the cooling section or is actuated, both opening and closing, only when the rotational speed of the respective pump is below a minimum speed.
  • the respective minimum speed is so low that only a very small actual flow is conveyed.
  • the shut-off device it is also possible according to the invention for the shut-off device to be actuated only manually in order to take the respective application device out of service, for example, for maintenance purposes.
  • a return line is arranged parallel to each pump, the return line having a smaller cross-section than the respective supply line. This allows the use of pumps in which, due to their design, a certain minimum coolant flow rate must always be maintained. However, this minimum flow rate is considerably smaller than the maximum possible coolant flow rate. If, in such a case, a quantity of coolant is to be applied to the rolled material that is less than the respective minimum flow rate, it is only necessary to open a valve arranged in the return line accordingly (bypass operation).
  • the respective pump can operate as a generator or with reversed rotation whenever the target current falls below a certain lower limit. This allows for very low actual currents. Furthermore, this prevents an excessively high actual current from flowing through a pump that does not self-lock when the target current is low.
  • a check valve or non-return valve is provided in the respective supply line between the respective pump and the respective application device. This prevents the respective pump from running dry and thus being damaged.
  • the system provides that the inlet pressure of the liquid coolant is measured upstream of each pump, and that the control unit takes this measured inlet pressure into account when determining the target operating state of each pump. This allows for a more precise determination of the target operating state for each pump.
  • the control unit determines the respective target current based on the thermodynamic energy state of the rolled material immediately before it reaches the respective application device.
  • the thermodynamic energy state of the rolled material can be known to the control unit, for example, from a previous measurement. Alternatively, it is possible to perform a model-based calculation of the respective thermodynamic energy state based on a known thermodynamic energy state.
  • the operating method according to the invention is preferably designed such that the control unit determines the respective thermodynamic energy state of the rolled material based on the thermodynamic energy state of the rolled material before the immediately preceding application device, additionally taking into account the target coolant flow or the actual coolant flow that is to be applied or is being applied to the hot rolled material by means of the immediately preceding application device.
  • the calculation of the thermodynamic energy states can therefore be carried out sequentially.
  • cooling section with the features of claim 8.
  • Advantageous embodiments of the cooling section are the subject of dependent claims 9 to 14.
  • a cooling section of the type mentioned at the outset is first designed in such a way that the control device is designed in such a way that, depending on a respective target flow of coolant to be applied to the hot rolled material by means of the respective application device, it dynamically determines a respective target control state for the respective pump and controls the respective pump accordingly, so that the respective actual flow delivered by the respective pump is always as close as possible to the respective target flow.
  • the control device is designed in such a way that, depending on a respective target flow of coolant to be applied to the hot rolled material by means of the respective application device, it dynamically determines a respective target control state for the respective pump and controls the respective pump accordingly, so that the respective actual flow delivered by the respective pump is always as close as possible to the respective target flow.
  • no shut-off device is arranged between each pump and each feeder, or a shut-off device is arranged.
  • shut-off device If a shut-off device is present, it is either kept fully open by the control unit during the transport of the rolled material through the cooling section, or it is actuated in both opening and closing modes only when the speed of the respective pump falls below a minimum speed. Finally, a return line is arranged parallel to each pump, with the return line having a smaller cross-section than the respective supply line.
  • the advantageous designs of the cooling section essentially correspond to those of the operating process.
  • the advantages achieved thereby also correspond to the respective corresponding designs of the operating process.
  • FIG 1 A hot rolled metal stock 1 is to be cooled in a cooling section 2.
  • the cooling section 2 is designed according to FIG 1 downstream of a rolling mill. It is shown in FIG 1 Only one rolling stand 3 of the rolling mill, namely the last rolling stand 3 of the rolling mill. However, the rolling mill usually has several rolling stands 3, which the hot rolled material 1 passes through sequentially. In the case of the configuration according to FIG 1 The hot rolled material 1 enters the cooling section 2 immediately after passing through the last rolling stand 3 of the rolling mill. The time interval between rolling in the last rolling stand 3 of the rolling mill and entering the cooling section 2 is on the order of a few seconds.
  • cooling section 2 could be configured as shown in FIG 2 It is located upstream of the rolling mill. This is depicted in FIG 2 likewise, only a single rolling stand 4 of the rolling mill, namely the first rolling stand 4 of the rolling mill. However, the rolling mill often exhibits – as in the design according to FIG 1 - several rolling stands 3, which the hot rolled material 1 passes through sequentially one after the other. In the case of the configuration according to FIG 2 The hot rolled material 1 is rolled in the first rolling stand 4 of the rolling mill immediately after exiting the cooling section 2. The time interval between cooling in the cooling section 2 and rolling in the first rolling stand 4 of the rolling mill is on the order of a few minutes. However, it can also be as short as a few seconds.
  • cooling section 2 could be configured as shown in FIG 3 They are located within the rolling mill. They are shown in FIG 3 two rolling stands 5 of the rolling mill. In this case, the cooling of the rolled material 1 – more precisely: a section of the rolled material 1 – takes place in the cooling section 2 between the rolling in the two rolling stands 5 of the rolling mill. The time interval between cooling in the cooling section 2 and rolling in the two successive rolling stands 5 of the rolling mill is on the order of a few seconds. According to the illustration in FIG 3 The cooling section 2 is arranged between two consecutive rolling stands 5 of the rolling mill. However, it could also extend over a larger area, so that the cooling section 2 passes through at least one FIG 3 The further rolling mill stand, not shown, is divided into a corresponding number of sections.
  • the rolled material 1 consists of metal.
  • the rolled material 1 can be made of steel or aluminum. Other metals are also possible.
  • the temperature of the rolled material 1 before cooling section 2 is typically between 750 °C and 1,200 °C. In cooling section 2, it is cooled to a lower temperature. In some cases, the lower temperature may be only slightly below the temperature before cooling section 2. However, particularly if cooling section 2 is located downstream of the rolling mill, the rolled material 1 is usually cooled to a significantly lower temperature, for example, between 200 °C and 700 °C.
  • the hot rolled material 1 is fed to the cooling section 2 in a horizontal transport direction x. Within the cooling section 2, the hot rolled material 1 does not change its transport direction x. It is therefore transported horizontally throughout the cooling section 2. After leaving the cooling section 2, the rolled material 1 can either maintain or change its transport direction. If the hot rolled material 1 is a strip, it can, for example, be deflected diagonally downwards to feed it to a coiler. If the hot rolled material 1 is a heavy plate, it usually maintains its transport direction x. A roller conveyor that may be required for transporting the hot rolled material 1 is not shown in the FIG.
  • Cooling section 2 has a number of application devices 6.
  • a coolant 7 is applied to the rolled material 1 by means of the application devices 6.
  • the coolant 7 is water.
  • small amounts (maximum 1% to 2%) of additives may be added to the water.
  • the coolant 7 is a liquid, water-based coolant.
  • only one application device 6 is present. In many cases, however, several application devices 6 are present.
  • the application devices can be arranged as shown in FIG 1
  • the application devices 6 are arranged one after the other. In this case, the application devices 6 sequentially apply their respective portion of the coolant 7 to the rolled stock 1.
  • the term "sequentially" refers in this context to a specific section of the rolled stock 1, as this section sequentially passes through areas in which the individual application devices 6 apply their respective portion of the coolant 7 to the corresponding section of the rolled stock 1.
  • the number of application devices 6 is often in the double digits, sometimes even in the upper double digits.
  • a sequential arrangement is generally implemented, in particular, when the cooling section 2 is downstream of the rolling mill. However, it can also occur in other configurations.
  • the application devices 6 are connected to a coolant reservoir 9 via a supply line 8.
  • the reservoir 9 is the same for all application devices 6.
  • a pump 10 is located in each supply line 8.
  • the pumps 10 can be located at any point within the supply lines 8. In practice, however, it is advantageous if the pumps 10 are located as close as possible to the reservoir 9.
  • the application device 6 receives a current flow rate F of coolant 7 from reservoir 9 via supply line 8 and pump 10. This current flow rate F is applied to the hot rolled material 1 by means of the respective application device 6.
  • the distance between the application device 6 – for example, from spray nozzles – and the rolled material 1 is typically between 20 cm and 200 cm.
  • a control unit 11 of the cooling section 2 is aware of a corresponding target flow rate F*, which is to be applied to the hot rolled material 1 by means of the application device 6.
  • the target flow rate F* is generally not constant over time, but variable, i.e., a function of time t.
  • the control unit 11 dynamically determines a target control state S* for the pump 10. It controls the pump 10 accordingly.
  • the pump 10 thereby pressurizes the coolant 7 at the pump 10 outlet with an outlet pressure pA.
  • the outlet pressure pA varies according to the target control state S*. However, it is below 10 bar in every operating state. It is usually at a maximum of 6 bar. In every operating state, however, the actual flow rate F delivered by the pump 10 is always approximated to the target flow rate F* as closely as possible.
  • the target control state S* can also be easily determined. This will be explained below using a simple example.
  • the supply line 8 has a length 1 and a cross-sectional area A.
  • the pressure at the inlet of pump 10 is subsequently denoted by pE.
  • the pressure in the delivery device 6 is denoted by p0.
  • FN is a nominal flow rate that flows from the application device 6 when the coolant 7 in the application device has a nominal pressure pN.
  • the nominal flow rate FN and the nominal pressure pN are defined and determined by the design of the application device 6. They can be determined, for example, by a single measurement of the flow rate that results at a pressure that can be set arbitrarily.
  • the required outlet pressure pA can be easily determined.
  • the actual current F is available to the control unit 11 at all times – either through measurement or calculation according to equation (6). This is necessary to be able to calculate and update the thermodynamic energy state H of the rolled material 1. This will be discussed in more detail later.
  • the only remaining dead time of the application device 6 is the generally very short time that the coolant 7 needs to reach the rolled material 1 – calculated from the point where it exits the application device 6.
  • pump 10 – In order to control pump 10 accordingly, pump 10 – more precisely, its drive 12 – must be capable of operating at variable speeds.
  • the drive 12 of pump 10 can be inverter-controlled for this purpose.
  • Pump 10 should preferably be operable within a control range between 0 and a maximum speed.
  • the pump 10's seal should also be designed for low speeds. This is readily achievable, however, as suitable pumps 10 are known to experts.
  • pump 10 is dynamically controlled accordingly, thereby approximating the actual current F to the target current F* as closely as possible.
  • no valve located in the supply line 8 is controlled. Any such valve, should it be present, remains permanently fully open.
  • shut-off device 13 is arranged between the pump 10 and the application device 6.
  • the shut-off device 13 is in FIG 4 The line is only shown with a dashed line because it may be present, but it is not necessarily present. If the shut-off device 13 is present, it can be operated in two different ways.
  • the shut-off device 13 is kept fully open permanently during the transport of the rolled material 1 through the cooling section 2. This is in FIG 5 This is illustrated by the fact that the rolled material 1 enters the cooling section 2 at time t1. However, even before time t1, at time t2, the Shut-off device 13 is open. Similarly, the rolled material 1 exits the cooling section 2 at time t3. Only after time t3 is the shut-off device 13 closed again at time t4. Between times t2 and t4, the shut-off device 13 remains fully open.
  • the shut-off device 13 is only activated when the speed of the pump 10 is below a minimum speed nmin. This is explained below in conjunction with FIG 6 explained in more detail.
  • the speed of pump 10 can vary between 0 and a nominal speed nmax. As long as the speed n remains below a minimum speed nmin, the shut-off device 13 can be actuated. This applies to both opening and closing the shut-off device 13. However, if and as soon as the speed n reaches or exceeds the minimum speed nmin, the shut-off device 13 remains open. In this case, the shut-off device 13 must first be opened at a very low speed n. The application device 6 then operates, during which only the pump 10 is controlled to adjust the actual current F. Only when the speed n falls below the minimum speed nmin again can and may the shut-off device 13 be actuated again.
  • the minimum flow rate is considerably lower than the maximum possible flow rate of coolant 7. If, in the case of the configuration according to FIG 7 If a quantity of coolant 7 is to be applied to the rolled material 1 that is less than the minimum flow rate, it is only necessary to open a valve 15 located in the return line 14 accordingly (bypass operation). Furthermore, the shut-off device 13 must be present in this case. The shut-off device 13 and the valve 15 must be designed as control valves. However, even in this case, the shut-off device 13 will only close (fully or partially) if the actual flow rate F is below the minimum flow rate. The situation in which the target flow rate F* assumes values below the minimum flow rate occurs very rarely in practice. As a rule – i.e., if the actual flow rate F is above the minimum flow rate – the shut-off device 13 can remain fully open and the bypass valve 15 can remain fully closed.
  • the target current F* can vary. At higher values, the rotational speed n of pump 10 reaches significant values, so that pump 10 actively pumps the coolant 7. Pump 10 thus consumes energy E. However, if the target current F* decreases, pump 10 may continue to rotate in the same direction as at higher values, but it will operate as a generator. It will therefore supply energy E. For example, this energy E can be fed back into a power grid via the pump 10's drive 12. It is even possible for pump 10 to operate with reversed rotation ("rotational speed n ⁇ 0"). In this case, pump 10 continues to consume energy because it is actively attempting to pump the coolant 7 back.
  • a check valve 16 or a check flap is arranged between the pump 10 and the application device 6.
  • the check valve 16 or the check flap can operate purely passively.
  • the check valve 16 or the check flap can be actuated by a slight spring force, so that it is pre-loaded towards the closed position but opens even at a very low pressure.
  • the check valve 16 or the check flap does not need to be actively controlled by the control device 11.
  • the check valve 16 or the check flap prevents the supply line 8 between the pump 10 and the application device 6 from running dry when the direction of rotation is reversed.
  • the pump 10 can be switched off as soon as the shut-off device 13 is closed, thus blocking further flow of the coolant 7. Since the shut-off device 13 does not need to slow down the flow of the coolant 7, but only closes when the flow of the coolant 7 has already stopped or is at least substantially stopped, a comparatively simple embodiment of the shut-off device 13 suffices. Furthermore, the shut-off device 13 can have low dynamics, as dynamic adjustments are made by the pump 10. Such a check valve 16 or check flap is also necessary if an application device 6 located above the rolled material 1 is supplied via the pump 10. Otherwise, at zero rotational speed, the coolant 7 would flow backward through the pump 10 into the reservoir 9. This could empty a buffer zone of the application device 6. The buffer zone would then only need to be refilled when the pump 10 is switched on again. This would increase the effective response time of the application device 6, which is – of course – undesirable.
  • the pump 10 can have conventional impellers. However, if the coolant 7 has a pre-pressure, for example 1 bar, the pump Pump 10 must be designed such that the coolant 7 cannot simply flow through it when the pump 10 is at rest. In this case, the pump 10 must be designed to seal at least to a large extent when at rest. Alternatively, the pump 10 can be designed to operate in reverse. Particularly in the latter case, it is advisable to actuate the shut-off device 13 after reducing the actual current F to 0.
  • FIG 9 The operating methods explained were useful.
  • the control unit 11 takes the measured inlet pressure pE into account when determining the target control state of pump 10. Measuring the water level in reservoir 9 is often equivalent to measuring the pressure. If necessary, as also described in FIG 4 As shown, it is also possible to additionally measure the outlet pressure pA downstream of pump 10 and feed it to the control unit 11. In this case, the control unit 11 also takes the measured outlet pressure pA into account when determining the target control state of pump 10.
  • control unit 11 it is possible for the control unit 11 to be given a spatial or temporal target profile for the thermodynamic energy state H, which should be maintained as closely as possible.
  • the control unit 11 can therefore determine which thermodynamic energy state H should be present immediately downstream of the application unit 6. By comparing this with the actual thermodynamic energy state H immediately upstream of the application unit 6, the control unit 11 can determine the quantity of coolant 7 that must be applied to the corresponding section of the rolled material 1 so that the actual thermodynamic energy state H immediately downstream of the application unit 6 corresponds as closely as possible to the desired target state.
  • the required quantity of coolant 7, in conjunction with the time that the corresponding section of the rolled material 1 requires to pass through the application unit 6, then defines the target flow rate F*.
  • thermodynamic energy state H of the corresponding section of the rolled material 1 varies from application device 6 to application device 6. In particular, it is changed by each of the application devices 6.
  • the thermodynamic energy state H of the control device 11 can be predetermined as such.
  • a temperature measuring station 17 is arranged at the inlet of the cooling section 2, by means of which the temperature T is recorded for each section of the rolled material 1. The recorded temperature T is then assigned to the respective section.
  • thermodynamic energy state H of the rolled material 1 (or the corresponding section of the rolled material 1) must be updated.
  • the control unit 11 takes into account, in particular, the thermodynamic energy state H immediately before the immediately preceding application unit 6 and the quantity of coolant 7 that the immediately preceding application unit 6 applies to the rolled material 1.
  • the control unit 11 can alternatively consider the target flow rate F* or the actual flow rate F of the immediately preceding application unit 6. It thus sequentially determines the thermodynamic energy state H of the rolled material 1 for each application unit 6. If necessary, the control unit 11 can formulate and iteratively solve a heat conduction equation and a phase transition equation in this context.
  • the application devices 6 each have only a single spray nozzle 18.
  • the application devices 6 each have several spray nozzles 18.
  • the spray nozzles 18 can be arranged as shown in the illustration. FIG 11
  • the spray nozzles 18 are arranged one after the other in the transport direction x of the rolled material 1.
  • the spray nozzles 18 can be arranged one after the other within a single spray bar 19.
  • Several spray bars 19 arranged one after the other in the transport direction x can also be combined to form a single application unit 6. This applies regardless of whether the respective spray bar 19 as such has several spray nozzles 18 arranged one after the other or not.
  • it is crucial that each application unit 6 is individually supplied with coolant 7 via its own supply line 8 and its own pump 10, with the pump 10 being individually controlled to adjust the respective actual flow rate F.
  • the application devices 6 can be arranged according to the illustration in FIG 12 Furthermore, they often have several spray nozzles 18 arranged side by side transversely to the transport direction x of the rolled material 1. Such a design can be particularly useful for a flat rolled material 1, i.e., a strip or a heavy plate. In this case, the application devices 6 can extend over the full width of the rolled material 1. Alternatively, it is possible for the application devices 6 to extend only over a portion of the width. This is shown purely by way of example in the left part of FIG 12 The figure shows a spray boom 19 which – purely by way of example – is divided in its width into three application units 6. In this case, several application units 6 are arranged side by side, each supplied with coolant 7 via its own supply line 8 and its own pump 10, with the pumps 10 being controlled independently of each other.
  • the present invention has many advantages, some of which are listed below.
  • the actual flow rate F of the respective application device 6 can be adjusted accordingly quickly.
  • the drives 12 for the pumps 10 can be controlled very precisely. A typical accuracy of the rotational speed n is in the range of 0.1%.
  • the actual flow rate F for the respective application device 6 can be set with the same or a similar accuracy. Considering the response characteristics of the drives 12, it should most likely be possible to adjust the actual flow rate F with 1% accuracy in less than 0.5 s, possibly even in 0.2 s to 0.3 s.
  • the coolant 7 is supplied to the pumps 10 at zero pressure on the inlet side, particularly fast response times can be achieved.
  • the distance of the reservoir 9 from one of the application devices 6, and thus the length of the associated supply line 8 is a typical 10 m.
  • Flow velocities in the supply line 8 at maximum flow rate are normally around 3 m/s. If such a volume of fluid is accelerated at 2 bar pressure, this results in an acceleration of 20 m/ s2 . With such acceleration, the volume of fluid can be accelerated from zero to maximum flow rate with a time constant of 150 ms.
  • the pumps 10 are coupled at the inlet.
  • the acceleration of the effective liquid column in this common pipe must also be taken into account. This can have an impact, especially if many of the pumps 10 are to be started up or shut down simultaneously. In practice, however, this condition rarely occurs, so the resulting problem is tolerable. Furthermore, the problem can be avoided by suitable predictive control of the pumps 10.
  • the cooling section 2 can be operated with low energy consumption.
  • some of the application devices 6 can be designed as conventional underside intensive cooling beams with a spray height of 20 m, which apply the coolant 7 to the rolled material 1 from below.
  • the corresponding application device 6 can be operated with a pump 10 with a rated output of 25 kW, assuming a coolant 7 flow rate of 360 m3 /h. This is because 360 m3 /h corresponds to 0.1 m3 /s.
  • a spray height of 20 m corresponds to an operating pressure of 2 bar, or 200 kPa.
  • prior art intensive cooling systems operate at approximately twice the pressure. Similar figures result for intensive cooling from the top.
  • the energy savings will be even greater if the respective application unit 6 is operated with a smaller amount of water. This is because, in conventional intensive cooling, the reduction in the amount of water This is achieved by closing a valve. The pressure (4 bar) is maintained, and the pump 10 often continues to run at its full flow rate. In the cooling section 2 according to the invention, however, the speed n of the pump 10 is simply reduced. With half the water volume, this results in a spray height of only 5 m. Therefore, only half the volume needs to be pumped at a quarter of the spray height. This means that only 1/8 of the full power is required, i.e., slightly over 3 kW. In contrast, the intensive cooling methods of the prior art require approximately 25 kW.
  • a further advantage is the highly flexible operation of the cooling section 2.
  • the same application devices 6 can be used and operated as intensive cooling or laminar cooling as required.
  • the usable control range is usually between 5% and 100% of the maximum pumpable coolant quantity.
  • the costs for the cooling section 2 according to the invention are of the same order of magnitude as the costs for conventional intensive cooling.
  • a total of 32 relatively small pumps 10 and the associated drives 12, each with 25 kW, are required, for a total electrical power of 800 kW.
  • an investment in a conventional cooling section requires 32 ball valves, 32 pneumatic actuators, 5 booster pumps, each with 400 kW (one pump is a reserve), and 5 correspondingly large frequency converters.

Landscapes

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

Description

    Gebiet der Technik
  • Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Betriebsverfahren für eine Kühlstrecke, die innerhalb einer Walzstraße angeordnet ist oder der Walzstraße vor- oder nachgeordnet ist und mittels derer ein heißes Walzgut aus Metall gekühlt wird,
    • wobei einer Anzahl von Aufbringeinrichtungen der Kühlstrecke über eine jeweilige Versorgungsleitung und eine jeweilige Pumpe ein jeweiliger Ist-Strom eines flüssigen, auf Wasser basierenden Kühlmittels zugeführt wird,
    • wobei der jeweilige Ist-Strom des Kühlmittels mittels der jeweiligen Aufbringeinrichtung auf das heiße Walzgut aufgebracht wird,
    • wobei das heiße Walzgut innerhalb der Kühlstrecke während des Aufbringens des Kühlmittels in einer horizontalen Transportrichtung transportiert wird.
  • Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Kühlstrecke, die innerhalb einer Walzstraße angeordnet ist oder der Walzstraße vor- oder nachgeordnet ist und mittels derer ein heißes Walzgut aus Metall gekühlt wird,
    • wobei die Kühlstrecke eine Anzahl von Aufbringeinrichtungen aufweist, denen über eine jeweilige Versorgungsleitung der Kühlstrecke und eine jeweilige Pumpe der Kühlstrecke ein jeweiliger Ist-Strom eines flüssigen, auf Wasser basierenden Kühlmittels zugeführt wird,
    • wobei der jeweilige Ist-Strom des Kühlmittels mittels der jeweiligen Aufbringeinrichtung auf das heiße Walzgut aufgebracht wird,
    • wobei das heiße Walzgut in der Kühlstrecke während des Aufbringens des Kühlmittels in einer horizontalen Transportrichtung transportiert wird.
  • In der Kühlstrecke eines Walzwerks wird ein metallisches Walzgut nach dem Walzen abgekühlt. Das Walzgut kann beispielsweise aus Stahl oder Aluminium bestehen. Es kann sich nach Bedarf um ein flaches Walzgut (Band oder Grobblech), um ein stabförmiges Walzgut oder um ein Profil 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 Spritzbalken verbaut, mittels derer zur Kühlung des heißen Walzguts von oben und von unten ein flüssiges Kühlmittel, meist Wasser, auf das Walzgut aufgebracht wird. Die durch den jeweiligen Spritzbalken fließende Wassermenge soll möglichst schnell und möglichst präzise einstellbar sein.
    • Stand der Technik
  • Zur Einstellung der den Spritzbalken zugeführten Wassermengen ist es beispielsweise bekannt, in den Versorgungsleitungen Schaltventile oder Regelventile anzuordnen. Schaltventile können nur rein binär angesteuert werden. Sie sind also entweder vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen. Regelventile können kontinuierlich verstellt werden, so dass auch die dem jeweiligen Spritzbalken zugeführte Wassermenge kontinuierlich eingestellt werden kann.
  • Im Falle von Regelventilen können die Ventile als Regelklappen oder als Kugelventile ausgebildet sein. Regelklappen sind relativ einfach und kostengünstig. Sie können aber nur mit relativ geringen Druckdifferenzen von meist maximal 1 bar betrieben werden. Anderenfalls treten Kavitationen auf, welche die Regelklappe sehr schnell schädigen. Regelklappen sind daher insbesondere für eine Intensivkühlung nicht geeignet. Aber auch in einer Laminarkühlstrecke sind sie oftmals von Nachteil. Insbesondere zeigen sie häufig eine Schalthysterese. Die Schalthysterese bewirkt, dass bei gleicher Ansteuerung der eingestellte Klappenwinkel unterschiedlich groß ist, je nachdem, ob die Regelklappe ausgehend von einer weiter geöffneten oder von einer weiter geschlossenen Stellung in die neu anzunehmende Stellung verstellt wird. Kugelventile weisen keine Klappe auf, sondern eine durchbohrte Kugel, die in einem Rohr gedreht wird. Je nach Drehstellung der Kugel wird dem Kühlmittel ein größerer oder ein kleinerer Querschnitt für den Durchfluss zur Verfügung gestellt. Kugelventile können mit höheren Druckdifferenzen bis ca. 3 bar betrieben werden. Eine Hysterese tritt bei ihnen nicht auf oder ist vernachlässigbar klein. Kugelventile sind jedoch teuer.
  • Bei einer anderen Lösung wird den Spritzbalken permanent das Kühlmittel zugeführt. Es ist jedoch eine ansteuerbare Umlenkplatte vorhanden. Je nach Stellung der Umlenkplatte wird das Kühlmittel entweder dem Walzgut zugeführt oder fließt seitlich ab, ohne zur Kühlung des Walzguts beizutragen. Bei dieser Anordnung sind schnelle Schaltvorgänge ohne Druckstöße möglich. Eine kontinuierliche Einstellung der Wassermenge ist jedoch nicht möglich. Weiterhin muss permanent der volle Kühlmittelstrom gefördert werden.
  • Alle Arten von Ventilen und auch die Umlenkplatten benötigen entsprechende Aktoren. Üblich sind pneumatisch angetriebene Stellmotoren. Für Regelventile wird zusätzlich eine Positionsregelung benötigt. Diese vergleicht kontinuierlich die Iststellung des jeweiligen Regelventils mit dessen Sollstellung und regelt die Iststellung nach, bis sich eine hinreichende Übereinstimmung mit der Sollstellung ergibt.
  • Allen Anordnungen ist weiterhin gemeinsam, dass eine externe Versorgung mit Kühlmittel vorhanden sein muss. Das Kühlmittel kann beispielsweise einem Hochtank entnommen werden oder über eine größere Rohrleitung von einer weiter entfernten Pumpenstation antransportiert werden. Auch Kombinationen dieser Vorgehensweisen sind möglich. Beispielsweise wird bei einer sogenannten Intensivkühlung das Wasser oftmals zunächst einem Hochtank entnommen. Sodann wird der Druck über Boosterpumpen in variablem Umfang erhöht und dadurch mit entsprechend variablem Druck der Intensivkühlung zur Verfügung gestellt. Meist sind mehrere Boosterpumpen vorhanden, die jedoch alle parallel geschaltet sind, d.h. dass sie die Kühlflüssigkeit alle eingangsseitig aus dem gleichen Reservoir beziehen und ausgangsseitig einem gemeinsamen Sammelpunkt zuführen. Die Intensivkühlung ist mit mehreren Spritzbalken versehen, denen - ausgehend von den Boosterpumpen bzw. dem gemeinsamen Sammelpunkt - das Kühlmittel individuell über eine jeweilige Versorgungsleitung zugeführt wird. In den Versorgungsleitungen sind Kugelventile angeordnet, die zur Einstellung der dem jeweiligen Spritzbalken zugeführten Menge an Kühlmittel angesteuert werden.
  • Im Stand der Technik treten verschiedene Nachteile auf.
    • Bei Schaltventilen gibt es Druckschläge beim Abschalten. Daher können Schaltventile nicht beliebig schnell abgeschaltet werden. Übliche Schaltzeiten liegen oberhalb von 1 Sekunde, manchmal bei bis zu 2 Sekunden.
    • Mit Regelklappen und Kugelventilen werden ähnliche Regelzeiten erreicht. Weiterhin ist für jedes Regelventil eine Positionsregelung erforderlich. Die erreichbare Genauigkeit liegt bei ca. 1 % bis 2 %.
    • Auch bei Regelventilen gibt es Druckschläge beim Abschalten. Daher können auch Regelventile nicht beliebig schnell geschlossen werden. Übliche Schaltzeiten liegen im Bereich von ca. 1 Sekunde.
    • Bei allen Ventilen treten Strömungsverluste auf, die zu einem erhöhten Verschleiß und auch zu einem erhöhten Energieverbrauch führen.
    • Die pneumatischen Stellantriebe sind anfällig für Defekte. Sie leiden insbesondere bei häufigen Stellvorgängen. Weiterhin benötigen sie zusätzliche Energie für die Steuerluft, die darüber hinaus gereinigt und getrocknet werden muss und beispielsweise von einem eigenen Kompressor zur Verfügung gestellt werden muss.
  • Aus der WO 2010/040 614 A2 ist eine Entzunderungseinrichtung bekannt, bei der eine Pumpe über einen drehzahlvariablen Antrieb angetrieben wird. Bei der Ansteuerung des Antriebs werden ein Betriebszustand des Entzunderungsbereichs und ein Füllgrad eines Hochdruck-Speichers berücksichtigt.
  • Aus der US 2008/0 035 298 A1 ist ein Gießprozess bekannt, bei dem unter anderem eine Kühlwasserquelle verwendet wird, die eine mit Wasser gekühlte Spule umfasst. Das Kühlwasser wird der Spule über eine Pumpe zugeführt, die eingeschaltet und ausgeschaltet werden kann und über einen Mechanismus zur Steuerung der Kühlmittelmenge verfügt. Es erfolgt ein Umwälzen (recirculating) der Flüssigkeit. Die Temperatur des gegossenen Metallstrangs wird erfasst und einer Steuereinrichtung zugeführt. Die Steuereinrichtung steuert in Abhängigkeit hiervon die Kühlwasserquelle.
  • Aus der US 2010/0 218 516 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Metallband im Rahmen einer Wärmebehandlung des Metallbands in einer Kühleinrichtung mit einem flüssigen Kühlmedium gekühlt wird. Das Metallband verläuft vertikal von unten nach oben. Das Kühlmedium ist Pentan oder eine Mischung aus Pentan und Hexan. Das Metallband befindet sich während des Aufbringens des Kühlmediums in einer Atmosphäre aus Schutzgas. In Abhängigkeit von der Temperatur des Metallbandes eingangsseitig und ausgangsseitig der Kühleinrichtung und der Geschwindigkeit des Metallbandes wird eine Kühlmittelmenge bestimmt, die von einer Pumpe zu den Aufbringeinrichtungen der Kühleinrichtung geführt werden soll. Entsprechend dem Ergebnis wird die Pumpe angesteuert.
  • Aus der US 2007/0 074 846 A1 ist ein Gießprozess bekannt, bei dem der gegossene Strang durch eine Kühlkammer geführt wird, in welcher der gegossene Strang mit einem flüssigen Kühlmedium gekühlt wird. Das flüssige Kühlmedium ist ein Metall oder ein geschmolzenes Salz. Das flüssige Kühlmedium wird mittels einer Umwälzpumpe aus einem Reservoir entnommen, der Kühlkammer zugeführt und sodann von der Kühlkammer aus wieder dem Reservoir zugeführt. Die Flüssigkeitsmenge wird in Abhängigkeit von den Temperaturen, mit denen das flüssige Kühlmedium der Kühlkammer zugeführt bzw. aus der Kühlkammer abgeführt wird, und in Abhängigkeit von dem Druck eingangsseitig der Kühlkammer geregelt.
  • Aus der US 2009/0 314 460 A1 ist ein Gießprozess bekannt, bei dem der gegossene Strang mittels einer Zweirollen-Gießmaschine gebildet wird. Die Rollen werden innen mit einem flüssigen Kühlmedium gekühlt. Das flüssige Kühlmedium ist ein Metall oder ein geschmolzenes Salz. Das flüssige Kühlmedium wird mittels einer Umwälzpumpe aus einem Reservoir entnommen, den Rollen zugeführt und sodann von der Kühlkammer aus wieder dem Reservoir zugeführt.
  • Aus der US 2012/0 298 224 A1 ist im Rahmen eines Walzwerks mit nachgeordneter Kühlstrecke der vorausschauende Betrieb einer Pumpe bekannt. Diese Pumpe speist jedoch nicht direkt Aufbringeinrichtungen, mittels derer das Kühlmedium auf das heiße Walzgut aufgebracht wird, sondern fördert das Kühlmedium nur in ein Reservoir, damit dieses stets in hinreichendem Umfang gefüllt ist. Die Aufbringung des Kühlmittels auf das Walzgut selbst ist nicht näher erläutert.
  • Aus der EP 2 898 963 A1 ist eine Kühlstrecke bekannt, die einer Walzstraße nachgeordnet ist und mittels derer ein heißes Walzgut aus Metall gekühlt wird. Bei dieser Kühlstrecke ist eine Anzahl von Aufbringeinrichtungen vorhanden, denen über eine jeweilige Versorgungsleitung ein jeweiliger Ist-Strom eines flüssigen, auf Wasser basierenden Kühlmittels zugeführt wird. Der jeweilige Ist-Strom des Kühlmittels wird mittels der jeweiligen Aufbringeinrichtung auf das heiße Walzgut aufgebracht. Das heiße Walzgut wird innerhalb der Kühlstrecke während des Aufbringens des Kühlmittels in einer horizontalen Transportrichtung transportiert.
  • Aus der EP 2 767 353 A1 ist ebenfalls eine Kühlstrecke bekannt, die einer Walzstraße nachgeordnet ist und mittels derer ein heißes Walzgut aus Metall gekühlt wird. Bei dieser Kühlstrecke ist eine Anzahl von Aufbringeinrichtungen vorhanden, denen über eine jeweilige Versorgungsleitung ein jeweiliger Ist-Strom eines flüssigen, auf Wasser basierenden Kühlmittels zugeführt wird. Der jeweilige Ist-Strom des Kühlmittels wird mittels der jeweiligen Aufbringeinrichtung auf das heiße Walzgut aufgebracht. Das heiße Walzgut wird innerhalb der Kühlstrecke während des Aufbringens des Kühlmittels in einer horizontalen Transportrichtung transportiert. In den Versorgungsleitungen sind Ventile angeordnet, deren Öffnungsstellungen von einer Steuereinrichtung der Kühlstrecke dynamisch eingestellt werden. Eine den Versorgungsleitungen vorgeordnete gemeinsame Pumpe wird von der Steuereinrichtung entsprechend eines mittels der Aufbringeinrichtung in ihrer Gesamtheit auf das Walzgut aufzubringenden Gesamtflusses eingestellt.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer auf einfache und zuverlässige Weise eine Kühlstrecke mit überlegenen Betriebseigenschaften realisiert wird.
  • Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 7.
  • Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren der eingangs genannten Art zunächst dadurch ausgestaltet, dass eine Steuereinrichtung der Kühlstrecke in Abhängigkeit von einem mittels der jeweiligen Aufbringeinrichtung auf das heiße Walzgut aufzubringenden jeweiligen Soll-Strom des Kühlmittels dynamisch einen jeweiligen Soll-Ansteuerzustand für die jeweilige Pumpe ermittelt und die jeweilige Pumpe entsprechend ansteuert, so dass der von der jeweiligen Pumpe geförderte jeweilige Ist-Strom dem jeweiligen Soll-Strom jederzeit so weit wie möglich angenähert wird.
  • Die jeweilige Pumpe - genauer: der Antrieb für die jeweilige Pumpe - ist also ein drehzahlvariabler Antrieb. Er kann beispielsweise umrichtergesteuert sein. Im Rahmen der dynamischen Ansteuerung wird ausschließlich die jeweilige Pumpe angesteuert, nicht aber ein etwaiges in der jeweiligen Versorgungsleitung angeordnetes Ventil.
  • Es kann nach Bedarf eine Steuerung oder eine Regelung erfolgen. Im Falle einer Regelung wird eingangsseitig oder ausgangsseitig der jeweiligen Pumpe der jeweilige Ist-Strom des flüssigen Kühlmittels erfasst und der Steuereinrichtung zugeführt.
  • In vielen Fällen ist das Walzgut ein flaches Walzgut, beispielsweise ein Band oder ein Grobblech. In diesem Fall ist es möglich, dass das flüssige Kühlmittel mittels der jeweiligen Aufbringeinrichtung von beiden Seiten auf das Walzgut aufgebracht wird. Alternativ ist es möglich, dass das flüssige Kühlmittel mittels der jeweiligen Aufbringeinrichtung nur von einer Seite, insbesondere von oben oder von unten, auf das Walzgut aufgebracht wird. Selbstverständlich ist auch in diesem Fall auch eine Aufbringung des Kühlmittels auf die andere Seite des flachen Walzguts möglich, so dass das flache Walzgut beispielsweise gleichzeitig von oben und von unten gekühlt wird. In diesem Fall sind aber zwei Aufbringeinrichtungen erforderlich, die separat angesteuert werden und prinzipiell auch voneinander unabhängig betrieben werden. Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren wird in diesem Fall also sozusagen doppelt ausgeführt. Die Steuerung beider Pumpen kann jedoch einheitlich durch ein und dieselbe Steuereinrichtung erfolgen. Die Steuereinrichtung kann in diesem Fall, soweit erforderlich, auch gegenseitige Abhängigkeiten bei der Kühlung berücksichtigen.
  • Es ist möglich, dass die jeweilige Aufbringeinrichtung mehrere Spritzdüsen aufweist, die in Transportrichtung des Walzguts gesehen hintereinander angeordnet sind. Beispielsweise können innerhalb eines einzelnen Spritzbalkens Gruppen von Spritzdüsen gebildet werden, die über die jeweilige Versorgungsleitung und die jeweilige Versorgungsleitung und die jeweilige Pumpe einheitlich mit Kühlmittel versorgt werden. Auch können Gruppen von Spritzdüsen gebildet werden, die mehrere Spritzbalken übergreifen und über die jeweilige Versorgungsleitung und die jeweilige Pumpe einheitlich mit Kühlmittel versorgt werden. Diese Ausgestaltung kann insbesondere dadurch von Vorteil sein, dass weniger Pumpen benötigt werden, als wenn jeder Spritzbalken über eine eigene Versorgungsleitung und eine eigene Pumpe mit Kühlmittel versorgt würde.
  • In vielen Fällen weist die jeweilige Aufbringeinrichtung mehrere Spritzdüsen auf, die quer zur Transportrichtung des Walzguts gesehen nebeneinander angeordnet sind. Das kann insbesondere bei einem flachen Walzgut (Band oder Grobblech) sinnvoll sein. Die jeweilige Aufbringeinrichtung kann sich in diesem Fall über die volle Breite des Walzguts oder nur über einen Teil der Breite erstrecken. Im letztgenannten Fall sind nebeneinander mehrere Aufbringeinrichtungen angeordnet, die über jeweils eine eigene Versorgungsleitung und eine eigene Pumpe mit Kühlmittel versorgt werden, wobei die Pumpen unabhängig voneinander angesteuert werden.
  • Erfindungsgemäß ist zwischen der jeweiligen Pumpe und der jeweiligen Aufbringeinrichtung keine Absperreinrichtung angeordnet. Alternativ ist es erfindungsgemäß möglich, dass zwischen der jeweiligen Pumpe und der jeweiligen Aufbringeinrichtung eine Absperreinrichtung angeordnet ist. In diesem Fall wird die Absperreinrichtung jedoch entweder während des Transports des Walzguts durch die Kühlstrecke permanent vollständig geöffnet gehalten oder sowohl öffnend als auch schließend ausschließlich dann betätigt, wenn eine Drehzahl der jeweiligen Pumpe unterhalb einer Minimaldrehzahl liegt. Die jeweilige Minimaldrehzahl ist in diesem Fall so klein, dass nur ein ganz geringfügiger Ist-Strom gefördert wird. Es ist erfindungsgemäß auch möglich, dass die Absperreinrichtung nur manuell betätigbar ist, um die jeweilige Aufbringeinrichtung beispielsweise zu Wartungszwecken außer Betrieb nehmen zu können.
  • Weiterhin ist erfindungsgemäß der jeweiligen Pumpe eine jeweilige Rückleitung parallel geordnet, wobei die Rückleitung einen kleineren Querschnitt als die jeweilige Versorgungsleitung aufweist. Dadurch können Pumpen verwendet werden, bei denen konstruktionsbedingt immer ein gewisser Mindeststrom an Kühlmittel aufrechterhalten werden muss. Der Mindeststrom ist aber erheblich kleiner als der jeweils maximal mögliche Strom an Kühlmittel. Wenn in einem derartigen Fall auf das Walzgut eine Menge an Kühlmittel aufgebracht werden soll, der kleiner als der jeweilige Mindeststrom ist, ist es lediglich erforderlich, ein in der Rückleitung angeordnetes Ventil entsprechend zu öffnen (Bypass-Betrieb).
  • Es ist weiterhin möglich, dass die jeweilige Pumpe immer dann, wenn der jeweilige Soll-Strom einen jeweiligen unteren Grenzwert unterschreitet, generatorisch betrieben wird oder mit invertierter Drehrichtung betrieben wird. Dadurch können auch sehr kleine Ist-Ströme realisiert werden. Weiterhin kann dadurch verhindert werden, dass bei einem kleinen Soll-Strom durch eine nicht selbst sperrende Pumpe ein zu großer Ist-Strom fließt.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in der jeweiligen Versorgungsleitung zwischen der jeweiligen Pumpe und der jeweiligen Aufbringeinrichtung ein Rückschlagventil oder eine Rückschlagklappe angeordnet ist. Dadurch kann verhindert werden, dass die jeweilige Pumpe trocken läuft und dadurch beschädigt wird.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass vor der jeweiligen Pumpe ein eingangsseitiger Druck des flüssigen Kühlmittels erfasst wird und die Steuereinrichtung den erfassten eingangsseitigen Druck bei der Ermittlung des jeweiligen Soll-Ansteuerzustands der jeweiligen Pumpe berücksichtigt. Dadurch kann eine genauere Ermittlung des jeweiligen Soll-Ansteuerzustands für die jeweilige Pumpe erfolgen.
  • Es ist möglich, dass hinter der jeweiligen Pumpe ein ausgangsseitiger Druck des flüssigen Kühlmittels erfasst wird und dass die Steuereinrichtung den erfassten ausgangsseitigen Druck bei der Ermittlung des jeweiligen Soll-Ansteuerzustands der jeweiligen Pumpe berücksichtigt. Dies führt zu einer noch genaueren Ermittlung des jeweiligen Soll-Ansteuerzustands.
  • Vorzugsweise ermittelt die Steuereinrichtung den jeweiligen Soll-Strom in Abhängigkeit von einem unmittelbar vor Erreichen der jeweiligen Aufbringeinrichtung bestehenden jeweiligen thermodynamischen Energiezustand des Walzguts. Dadurch kann eine besonders genaue Temperaturführung realisiert werden. Der thermodynamische Energiezustand des Walzguts kann der Steuereinrichtung beispielsweise aufgrund einer vorherigen Messung bekannt sein. Alternativ ist es möglich, dass ausgehend von einem bekannten thermodynamischen Energiezustand eine modellgestützte Berechnung des jeweiligen thermodynamischen Energiezustands erfolgt.
  • Bei einer Kühlstrecke sind oftmals viele Aufbringeinrichtungen sequenziell hintereinander angeordnet. Die zugehörigen Ist-Ströme des Kühlmittels werden dadurch mittels der Aufbringeinrichtungen sequenziell nacheinander auf das heiße Walzgut aufgebracht. In diesem Fall wird das erfindungsgemäße Betriebsverfahren vorzugsweise dadurch ausgestaltet, dass die Steuereinrichtung den jeweiligen thermodynamischen Energiezustand des Walzguts anhand des thermodynamischen Energiezustands des Walzguts vor der unmittelbar vorhergehenden Aufbringeinrichtung unter zusätzlicher Berücksichtigung des Soll-Stroms des Kühlmittels oder des Ist-Stroms des Kühlmittels ermittelt, der mittels der unmittelbar vorhergehenden Aufbringeinrichtung auf das heiße Walzgut aufgebracht werden soll bzw. aufgebracht wird. Die Berechnung der thermodynamischen Energiezustände kann also sequenziell nacheinander erfolgen.
  • Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Kühlstrecke mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Kühlstrecke sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 9 bis 14.
  • Erfindungsgemäß wird eine Kühlstrecke der eingangs genannten Art zunächst dadurch ausgestaltet, dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie in Abhängigkeit von einem mittels der jeweiligen Aufbringeinrichtung auf das heiße Walzgut aufzubringenden jeweiligen Soll-Strom des Kühlmittels dynamisch einen jeweiligen Soll-Ansteuerzustand für die jeweilige Pumpe ermittelt und die jeweilige Pumpe entsprechend ansteuert, so dass der von der jeweiligen Pumpe geförderte jeweilige Ist-Strom dem jeweiligen Soll-Strom jederzeit so weit wie möglich angenähert wird.
    Weiterhin ist zwischen der jeweiligen Pumpe und der jeweiligen Aufbringeinrichtung entweder keine Absperreinrichtung angeordnet oder zwar eine Absperreinrichtung angeordnet. Wenn die Absperreinrichtung vorhanden ist, wird die Absperreinrichtung während des Transports des Walzguts durch die Kühlstrecke von der Steuereinrichtung jedoch entweder permanent vollständig geöffnet gehalten oder sowohl öffnend als auch schließend ausschließlich dann betätigt, wenn eine Drehzahl der jeweiligen Pumpe unterhalb einer Minimaldrehzahl liegt. Schließlich ist der jeweiligen Pumpe eine Rückleitung parallel geordnet, wobei die Rückleitung einen kleineren Querschnitt als die jeweilige Versorgungsleitung aufweist.
  • Die vorteilhaften Ausgestaltungen der Kühlstrecke korrespondieren im wesentlichen mit denen des Betriebsverfahrens. Auch die hierdurch erzielten Vorteile korrespondieren mit den jeweils korrespondierenden Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens.
    • 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
    eine einer Walzstraße nachgeordnete Kühlstrecke,
    FIG 2
    eine einer Walzstraße vorgeordnete Kühlstrecke,
    FIG 3
    eine innerhalb einer Walzstraße angeordnete Kühlstrecke,
    FIG 4
    eine einzelne Aufbringeinrichtung,
    FIG 5
    ein Zeitdiagramm,
    FIG 6
    ein Diagramm,
    FIG 7
    einen Abschnitt einer Versorgungsleitung mit einer Pumpe,
    FIG 8
    ein Diagramm,
    FIG 9
    einen Abschnitt einer Versorgungsleitung mit einer Pumpe,
    FIG 10
    die Funktionsweise einer Steuereinrichtung,
    FIG 11
    Spritzbalken und Spritzdüsen und
    FIG 12
    Spritzbalken und Spritzdüsen.
    Beschreibung der Ausführungsformen
  • Gemäß FIG 1 soll ein heißes Walzgut 1 aus Metall in einer Kühlstrecke 2 gekühlt werden. Die Kühlstrecke 2 ist gemäß FIG 1 einer Walzstraße nachgeordnet. Dargestellt ist in FIG 1 nur ein Walzgerüst 3 der Walzstraße, nämlich das letzte Walzgerüst 3 der Walzstraße. In der Regel weist die Walzstraße jedoch mehrere Walzgerüste 3 auf, die von dem heißen Walzgut 1 sequenziell nacheinander durchlaufen werden. Im Falle der Ausgestaltung gemäß FIG 1 tritt das heiße Walzgut 1 unmittelbar nach dem Durchlaufen des letzten Walzgerüsts 3 der Walzstraße in die Kühlstrecke 2 ein. Ein zeitlicher Abstand zwischen dem Walzen im letzten Walzgerüst 3 der Walzstraße und dem Eintreten in die Kühlstrecke 2 liegt im Bereich weniger Sekunden.
  • Alternativ könnte die Kühlstrecke 2 entsprechend der Darstellung in FIG 2 der Walzstraße vorgeordnet sein. Dargestellt ist in FIG 2 ebenfalls nur ein einziges Walzgerüst 4 der Walzstraße, nämlich das erste Walzgerüst 4 der Walzstraße. Oftmals weist die Walzstraße jedoch - ebenso wie bei der Ausgestaltung gemäß FIG 1 - mehrere Walzgerüste 3 auf, die von dem heißen Walzgut 1 sequenziell nacheinander durchlaufen werden. Im Falle der Ausgestaltung gemäß FIG 2 wird das heiße Walzgut 1 unmittelbar nach dem Auslaufen aus der Kühlstrecke 2 im ersten Walzgerüst 4 der Walzstraße gewalzt. Ein zeitlicher Abstand zwischen dem Kühlen in der Kühlstrecke 2 und dem Walzen im ersten Walzgerüst 4 der Walzstraße liegt im Bereich weniger Minuten. Er kann aber auch nur wenige Sekunden betragen.
  • Alternativ könnte die Kühlstrecke 2 entsprechend der Darstellung in FIG 3 innerhalb der Walzstraße angeordnet sein. Dargestellt sind in FIG 3 zwei Walzgerüste 5 der Walzstraße. In diesem Fall erfolgt das Kühlen des Walzguts 1 - genauer: eines Abschnitts des Walzguts 1 - in der Kühlstrecke 2 zwischen dem Walzen in den beiden Walzgerüsten 5 der Walzstraße. Ein zeitlicher Abstand zwischen dem Kühlen in der Kühlstrecke 2 und dem Walzen in den beiden aufeinanderfolgenden Walzgerüsten 5 der Walzstraße liegt im Bereich weniger Sekunden. Gemäß der Darstellung in FIG 3 ist die Kühlstrecke 2 zwischen zwei aufeinander folgenden Walzgerüsten 5 der Walzstraße angeordnet. Sie könnte sich aber auch über einen größeren Bereich erstrecken, so dass die Kühlstrecke 2 durch mindestens ein in FIG 3 nicht dargestelltes weiteres Walzgerüst in eine entsprechende Anzahl von Abschnitten unterteilt wird.
  • Das Walzgut 1 besteht aus Metall. Beispielsweise kann das Walzgut 1 aus Stahl oder Aluminium bestehen. Auch andere Metalle sind möglich. Im Falle von Stahl liegt eine Temperatur des Walzguts 1 vor der Kühlstrecke 2 in der Regel zwischen 750 °C und 1.200 °C. In der Kühlstrecke 2 erfolgt eine Kühlung auf eine niedrigere Temperatur. Es ist im Einzelfall möglich, dass die niedrigere Temperatur nur geringfügig unterhalb der Temperatur vor der Kühlstrecke 2 liegt. Insbesondere in dem Fall, dass die Kühlstrecke 2 der Walzstraße nachgeordnet ist, wird das Walzgut 1 jedoch in der Regel auf eine deutlich niedrigere Temperatur gekühlt, beispielsweise auf eine Temperatur zwischen 200 °C und 700 °C.
  • Das heiße Walzgut 1 wird der Kühlstrecke 2 in einer horizontalen Transportrichtung x zugeführt. Innerhalb der Kühlstrecke 2 ändert das heiße Walzgut 1 seine Transportrichtung x nicht. Es wird also auch innerhalb der Kühlstrecke 2 horizontal transportiert. Nach dem Verlassen der Kühlstrecke 2 kann das Walzgut 1 seine Transportrichtung entweder beibehalten oder ändern. Falls das heiße Walzgut 1 ein Band ist, kann es beispielsweise schräg nach unten umgelenkt werden, um es einem Haspel zuzuführen. Falls das heiße Walzgut 1 ein Grobblech ist, behält es die Transportrichtung x meist bei. Ein für den Transport des heißen Walzguts 1 gegebenenfalls erforderlicher Rollgang ist in den FIG nicht mit dargestellt.
  • Die Kühlstrecke 2 weist eine Anzahl von Aufbringeinrichtungen 6 auf. Mittels der Aufbringeinrichtungen 6 wird ein Kühlmittel 7 auf das Walzgut 1 aufgebracht. Bei dem Kühlmittel 7 handelt es sich um Wasser. Gegebenenfalls können dem Wasser in geringem Umfang (maximal 1 % bis 2 %) Zusätze beigefügt sein. In jedem Fall handelt es sich bei dem Kühlmittel 7 jedoch um ein flüssiges, auf Wasser basierendes Kühlmittel.
  • Minimal ist eine einzige Aufbringeinrichtung 6 vorhanden. In vielen Fällen- sind jedoch mehrere Aufbringeinrichtungen 6 vorhanden. Beispielsweise können die Aufbringeinrichtungen entsprechend der Darstellung in FIG 1 hintereinander angeordnet sein. In diesem Fall bringen die Aufbringeinrichtungen 6 ihren jeweiligen Anteil an dem Kühlmittel 7 sequenziell nacheinander auf das Walzgut 1 auf. Der Begriff "sequenziell nacheinander" bezieht sich in diesem Zusammenhang auf einen bestimmten Abschnitt des Walzguts 1, da dieser sequenziell nacheinander Bereiche durchläuft, in denen die einzelnen Aufbringeinrichtungen 6 ihren jeweiligen Anteil an dem Kühlmittel 7 jeweils auf den entsprechenden Abschnitt des Walzguts 1 aufbringen. Die Anzahl an Aufbringeinrichtungen 6 liegt oftmals im zweistelligen, manchmal sogar im oberen zweistelligen Bereich. Eine sequenzielle Anordnung hintereinander ist in der Regel insbesondere dann realisiert, wenn die Kühlstrecke 2 der Walzstraße nachgeordnet ist. Sie kann aber auch bei anderen Fallgestaltungen gegeben sein.
  • Die Aufbringeinrichtungen 6 sind über eine jeweilige Versorgungsleitung 8 mit einem Reservoir 9 des Kühlmittels 7 verbunden. Das Reservoir 9 ist im vorliegenden Fall einheitlich für alle Aufbringeinrichtungen 6. Es könnten aber auch mehrere voneinander unabhängige Reservoire 9 vorhanden sein. In jeder Versorgungsleitung 8 ist eine jeweilige Pumpe 10 angeordnet. Die Pumpen 10 können prinzipiell an beliebigen Stellen innerhalb der Versorgungsleitungen 8 angeordnet sein. In der Praxis ist es jedoch von Vorteil, wenn die Pumpen 10 möglichst nahe am Reservoir 9 angeordnet sind.
  • Nachfolgend wird - stellvertretend für alle Aufbringeinrichtungen 6 - in Verbindung mit FIG 4 der Betrieb einer der Aufbringeinrichtungen 6 näher erläutert. Die anderen Aufbringeinrichtungen 6 werden auf prinzipiell gleiche Art und Weise betrieben. Für jede Aufbringeinrichtung 6 kann die jeweilige Betriebsweise jedoch individuell bestimmt werden. Es ist also zwar möglich, aber nicht erforderlich, die Aufbringeinrichtungen 6 gleichartig zu betreiben.
  • Der Aufbringeinrichtung 6 wird über die Versorgungsleitung 8 und die Pumpe 10 aus dem Reservoir 9 ein Ist-Strom F des Kühlmittels 7 zugeführt. Der Ist-Strom F wird mittels der jeweiligen Aufbringeinrichtung 6 auf das heiße Walzgut 1 aufgebracht. Ein Abstand der Aufbringeinrichtung 6 - beispielsweise von Spritzdüsen - vom Walzgut 1 liegt in der Regel zwischen 20 cm und 200 cm.
  • Einer Steuereinrichtung 11 der Kühlstrecke 2 ist ein korrespondierender Soll-Strom F* bekannt, der mittels der Aufbringeinrichtung 6 auf das heiße Walzgut 1 aufgebracht werden soll. Der Soll-Strom F* ist in der Regel zeitlich nicht konstant, sondern variabel, also eine Funktion der Zeit t. Die Steuereinrichtung 11 ermittelt in Abhängigkeit von dem Soll-Strom F* des Kühlmittels 7 dynamisch einen Soll-Ansteuerzustand S* für die Pumpe 10. Sie steuert die Pumpe 10 entsprechend an. Die Pumpe 10 beaufschlagt dadurch das Kühlmittel 7 ausgangsseitig der Pumpe 10 mit einem ausgangsseitigen Druck pA. Der ausgangsseitige Druck pA variiert entsprechend dem Soll-Ansteuerzustand S*. Er liegt aber in jedem Betriebszustand unter 10 bar. Meist liegt er sogar bei maximal 6 bar. In jedem Betriebszustand wird jedoch der von der Pumpe 10 geförderte Ist-Strom F dem Soll-Strom F* jederzeit so weit wie möglich angenähert.
  • Der Soll-Ansteuerzustand S* ist auch ohne weiteres ermittelbar. Dies soll nachstehend anhand eines einfachen Beispiels erläutert werden.
  • Man nehme an, die Pumpe 10 sei in unmittelbarer Nähe des Reservoirs 9 angeordnet. Die Versorgungsleitung 8 weise eine Länge 1 und einen Querschnitt A auf. Mit pE wird nachfolgend der Druck eingangsseitig der Pumpe 10 bezeichnet. Mit p0 sei der Druck in der Aufbringeinrichtung 6 bezeichnet.
  • Dann gilt zunächst die Beziehung F = FN ⋅ p 0 pN
  • FN ist ein Nennstrom, der aus der Aufbringeinrichtung 6 aus strömt, wenn das Kühlmittel 7 in der Aufbringeinrichtung einen Nenndruck pN aufweist. Der Nennstrom FN und der Nenndruck pN sind durch die Bauart der Aufbringeinrichtung 6 festgelegt und bestimmt. Sie können beispielsweise durch einmalige Messung des Flusses bestimmt werden, der sich bei einem - prinzipiell beliebig festgelegten - Druck ergibt.
  • Weiterhin gilt für den Ist-Strom F die Beziehung F ˙ = A ρ ⋅ l pA − p 0 − l ⋅ r ⋅ F 2 mit ρ = Dichte des Kühlmittels 7 und r = Widerstandsbeiwert für den Strömungswiderstand des Kühlmittels 7 in der Versorgungsleitung 8.
  • Wenn man nun Gleichung (1) nach dem Druck p0 auflöst und in Gleichung (2) einsetzt, ergibt sich die nachstehende Gleichung (3): F ˙ = A ρ ⋅ l ⋅ pA − pN FN 2 ⋅ F 2 − l ⋅ r ⋅ F 2
  • Gleichung (3) wird nunmehr nach pA aufgelöst: pA = pN FN 2 + l ⋅ r ⋅ F 2 + ρl A ⋅ F ˙
  • Der Ist-Strom F ist ohne weiteres gegeben. Beispielsweise kann er gemessen werden. Die gewünschte zeitliche Ableitung des Ist-Stromes F ergibt sich direkt aus der Differenz des Soll-Stromes F* und des Ist-Stromes F. Gegebenenfalls kann die zeitliche Ableitung des Ist-Stromes F begrenzt werden, um den ausgangsseitigen Druck pA innerhalb zulässiger Grenzen zu halten.
  • Somit ist der erforderliche ausgangsseitige Druck pA ohne weiteres ermittelbar. Mit dem gewünschten ausgangsseitigen Druck pA und dem eingangsseitigen Druck pE kann jedoch gemäß der in der Regel ohne weiteres bekannten Kennlinie f der Pumpe 10 die zugehörige Drehzahl n ermittelt werden: n = f pA − pE , F
  • Weiterhin kann der Ist-Strom F, sofern er nicht messtechnisch erfasst wird, ohne weiteres anhand der Beziehung F = F 0 + ∫ o t F ˙ τ dτ ermittelt werden, wobei F0 eine geeignet gewählte Konstante ist.
  • Weiterhin steht der Steuereinrichtung 11 - entweder durch messtechnische Erfassung oder durch rechnerische Ermittlung gemäß Gleichung (6) - jederzeit der Ist-Strom F zur Verfügung. Dies ist erforderlich, um einen thermodynamischen Energiezustand H des Walzguts 1 rechnerisch fortschreiben zu können. Hierauf wird später noch näher eingegangen werden. Als Totzeit der Aufbringeinrichtung 6 tritt lediglich noch die in der Regel sehr kleine Zeit auf, die das Kühlmittel 7 benötigt, um - gerechnet ab dem Austreten aus der Aufbringeinrichtung 6 - auf das Walzgut 1 aufzutreffen.
  • Es kann nach Bedarf eine Steuerung oder eine Regelung erfolgen. Im Falle einer Regelung wird eingangsseitig oder ausgangsseitig der Pumpe 10 der Ist-Strom F erfasst und der Steuereinrichtung 11 zugeführt. Wenn keine derartige Erfassung erfolgt, erfolgt eine Steuerung des Ist-Stroms F.
  • Um die Pumpe 10 entsprechend ansteuern zu können, muss die Pumpe 10 - genauer: deren Antrieb 12 - mit variabler Drehzahl betrieben werden können. Beispielsweise kann der Antrieb 12 der Pumpe 10 zu diesem Zweck umrichtergesteuert sein. Derartige Steuerungen sind Fachleuten allgemein bekannt und müssen daher nicht näher erläutert werden. Die Pumpe 10 ist vorzugsweise in einem Regelbereich zwischen 0 und einer Maximaldrehzahl betreibbar. Eine Abdichtung der Pumpe 10 sollte auch für niedrige Drehzahlen ausgelegt sein. Dies ist jedoch ohne weiteres möglich. Entsprechende Pumpen 10 sind Fachleuten bekannt.
  • Zum Anpassen des Ist-Stroms F an den Soll-Strom F* wird also die Pumpe 10 entsprechend dynamisch angesteuert und dadurch der Ist-Strom F dem Soll-Strom F* so weit wie möglich angenähert. Hingegen wird - im Gegensatz zum Stand der Technik - kein in der Versorgungsleitung 8 angeordnetes Ventil angesteuert. Ein derartiges Ventil - sollte es vorhanden sein - bleibt vielmehr permanent vollständig geöffnet.
  • Im Rahmen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens ist es also möglich, dass zwischen der Pumpe 10 und der Aufbringeinrichtung 6 keine Absperreinrichtung angeordnet ist. Alternativ ist es entsprechend der Darstellung in FIG 4 möglich, dass zwischen der Pumpe 10 und der Aufbringeinrichtung 6 eine derartige Absperreinrichtung 13 angeordnet ist. Die Absperreinrichtung 13 ist in FIG 4 nur gestrichelt eingezeichnet, weil sie zwar vorhanden sein kann, aber nicht vorhanden sein muss. Wenn die Absperreinrichtung 13 vorhanden ist, kann die Absperreinrichtung 13 auf zwei verschiedene Arten betrieben werden.
  • Zum einen ist es möglich, dass die Absperreinrichtung 13 während des Transports des Walzguts 1 durch die Kühlstrecke 2 permanent vollständig geöffnet gehalten wird. Dies ist in FIG 5 dadurch verdeutlicht, dass das Walzgut 1 zu einem Zeitpunkt t1 in die Kühlstrecke 2 einläuft. Bereits vor dem Zeitpunkt t1 wird jedoch zu einem Zeitpunkt t2 die Absperreinrichtung 13 geöffnet. In analoger Weise läuft das Walzgut 1 zu einem Zeitpunkt t3 aus der Kühlstrecke 2 aus. Erst nach dem Zeitpunkt t3 wird die Absperreinrichtung 13 zu einem Zeitpunkt t4 wieder geschlossen. Zwischen den Zeitpunkten t2 und t4 bleibt die Absperreinrichtung 13 permanent vollständig geöffnet.
  • Zum anderen ist es möglich, dass die Absperreinrichtung 13 ausschließlich dann betätigt wird, wenn eine Drehzahl der Pumpe 10 unterhalb einer Minimaldrehzahl nmin liegt. Dies wird nachstehend in Verbindung mit FIG 6 näher erläutert. Gemäß FIG 6 kann die Drehzahl der Pumpe 10 zwischen 0 und einer Nenndrehzahl nmax variieren. Wenn und solange die Drehzahl n unterhalb einer Minimaldrehzahl nmin bleibt, kann die Absperreinrichtung 13 betätigt werden. Dies gilt sowohl für ein Öffnen als auch für ein Schließen der Absperreinrichtung 13. Wenn und sobald die Drehzahl n jedoch die Minimaldrehzahl nmin erreicht oder überschreitet, bleibt die Absperreinrichtung 13 geöffnet. Insbesondere muss in diesem Fall daher zunächst bei einer sehr kleinen Drehzahl n die Absperreinrichtung 13 geöffnet werden. Danach erfolgt der Betrieb der Aufbringeinrichtung 6, während dessen zum Einstellen des Ist-Stromes F ausschließlich die Pumpe 10 entsprechend angesteuert wird. Erst wenn die Drehzahl n die Minimaldrehzahl nmin wieder unterschreitet, kann und darf die Absperreinrichtung 13 wieder betätigt werden.
  • Je nach Art der Pumpe 10 muss die Pumpe 10, wenn sie betrieben wird, stets einen Mindeststrom fördern. Der Mindeststrom kann größer als der Soll-Strom F* sein. Um auch diesen Fall mit abdecken zu können, ist entsprechend der Darstellung in FIG 7 vorgesehen, der Pumpe 10 eine Rückleitung 14 parallel zu ordnen. Die Rückleitung 14 weist jedoch einen kleineren Querschnitt als die Versorgungsleitung 8 auf. Denn insbesondere muss die Rückleitung 14 lediglich dafür ausgelegt sein, den Mindeststrom fördern zu können. Die Versorgungsleitung 8 muss hingegen dafür ausgelegt sein, einen Maximalstrom fördern zu können, wobei der Maximalstrom größer - in der Regel erheblich größer - als der Mindeststrom ist. Durch die Ausgestaltung gemäß FIG 7 wird ermöglicht, als Pumpe 10 eine Pumpe zu verwenden, bei der konstruktionsbedingt immer ein gewisser Mindeststrom an Kühlmittel 7 aufrechterhalten werden muss. Der Mindeststrom ist aber erheblich kleiner als der maximal mögliche Strom an Kühlmittel 7. Wenn im Fall der Ausgestaltung gemäß FIG 7 auf das Walzgut 1 eine Menge an Kühlmittel 7 aufgebracht werden soll, die kleiner als der Mindeststrom ist, ist es lediglich erforderlich, ein in der Rückleitung 14 angeordnetes Ventil 15 entsprechend zu öffnen (Bypass-Betrieb). Weiterhin muss in diesem Fall die Absperreinrichtung 13 vorhanden sein. Die Absperreinrichtung 13 und das Ventil 15 müssen in diesem Fall als Regelventile ausgebildet sein. Auch in diesem Fall wird die Absperreinrichtung 13 jedoch nur dann (vollständig oder teilweise) geschlossen, wenn der Ist-Strom F unter dem Minimalstrom liegt. Die Situation, dass der Soll-Strom F* Werte unterhalb des Mindeststroms annimmt, tritt in der Praxis nur sehr selten auf. Im Regelfall - wenn also der Ist-Strom F oberhalb des Minimalstroms liegt - kann die Absperreinrichtung 13 also vollständig geöffnet und das Bypassventil 15 vollständig geschlossen bleiben.
  • Gemäß FIG 8 kann der Soll-Strom F* variieren. Bei größeren Werten liegt eine Drehzahl n der Pumpe 10 bei nennenswerten Werten, so dass die Pumpe 10 das Kühlmittel 7 aktiv fördert (pumpt). Die Pumpe 10 verbraucht dadurch Energie E. Wenn der Soll-Strom F* jedoch kleiner wird, kann es geschehen, dass die Pumpe 10 zwar weiterhin in der gleichen Drehrichtung rotiert wie bei größeren Werten, die Pumpe 10 jedoch generatorisch betrieben wird. Sie gibt also Energie E ab. Beispielsweise kann die Energie E über den Antrieb 12 der Pumpe 10 in ein Versorgungsnetz zurück gespeist werden. Es ist sogar möglich, dass die Pumpe 10 mit invertierten Drehrichtung betrieben wird ("Drehzahl n < 0"). In diesem Fall verbraucht die Pumpe 10 weiterhin Energie, da sie aktiv versucht, Kühlmittel 7 zurückzufördern.
  • Wenn die Pumpe 10 in manchen Betriebszuständen mit invertierten Drehrichtung betrieben wird, ist vorzugsweise entsprechend der Darstellung in FIG 9 zwischen der Pumpe 10 und der Aufbringeinrichtung 6 ein Rückschlagventil 16 oder eine Rückschlagklappe angeordnet. Das Rückschlagventil 16 bzw. die Rückschlagklappe können rein passiv arbeiten. Das Rückschlagventil 16 bzw. die Rückschlagklappe können beispielsweise mit einer leichten Federkraft beaufschlagt sein, so dass sie zwar auf die geschlossene Stellung zu vorbelastet sind, aber bereits bei einem sehr kleinen Druck öffnen. Das Rückschlagventil 16 bzw. die Rückschlagklappe müssen von der Steuereinrichtung 11 nicht aktiv angesteuert werden. Das Rückschlagventil 16 bzw. die Rückschlagklappe verhindern insbesondere, dass die Versorgungsleitung 8 zwischen der Pumpe 10 und der Aufbringeinrichtung 6 bei invertierter Drehrichtung leer läuft. In diesem Fall kann nach einem etwaigen Schließen der Absperreinrichtung 13 die Pumpe 10 abgeschaltet werden, sobald die Absperreinrichtung 13 geschlossen ist, also weiteren Fluss des Kühlmittels 7 blockiert. Da die Absperreinrichtung 13 den Fluss des Kühlmittels 7 aber nicht abbremsen muss, sondern lediglich dann schließt, wenn der Fluss des Kühlmittels 7 bereits gestoppt oder zumindest im wesentlichen gestoppt ist, genügt eine vergleichsweise einfache Ausführungsform der Absperreinrichtung 13. Weiterhin kann die Absperreinrichtung 13 eine geringe Dynamik aufweisen, da dynamische Einstellungen durch die Pumpe 10 erfolgen. Weiterhin ist ein derartiges Rückschlagventil 16 oder eine derartige Rückschlagklappe auch dann erforderlich, wenn über die Pumpe 10 eine oberhalb des Walzguts 1 angeordnete Aufbringeinrichtung 6 gespeist wird. Denn anderenfalls würde das Kühlmittel 7 bei Drehzahl 0 rückwärts durch die Pumpe 10 in das Reservoir 9 zurückfließen. Dadurch könnte sich ein Pufferbereich der Aufbringeinrichtung 6 leeren. Der Pufferbereich müsste dann erst wieder gefüllt werden, wenn die Pumpe 10 wieder eingeschaltet wird. Dies würde die effektive Reaktionszeit der Aufbringeinrichtung 6 erhöhen, was - selbstverständlich - nicht erwünscht ist.
  • Wenn das Kühlmittel 7 eingangsseitig der Pumpe 10 drucklos zur Verfügung gestellt wird, kann die Pumpe 10 übliche Schaufelräder aufweisen. Hat das Kühlmittel 7 hingegen einen Vordruck, beispielsweise 1 bar, kann die Pumpe 10 derart ausgelegt sein, dass im Stillstand der Pumpe 10 das Kühlmittel 7 nicht einfach durchfließen kann. Die Pumpe 10 muss in diesem Fall derart ausgelegt sein, dass sie bei Stillstand zumindest weitgehend abdichtet. Alternativ kann die Pumpe 10 derart ausgelegt sein, dass sie auch rückwärts betreibbar ist. Insbesondere im letztgenannten Fall ist nach dem Reduzieren des Ist-Stromes F auf 0 das Betätigen der Absperreinrichtung 13 sinnvoll. Insbesondere in Fällen, in denen das Kühlmittel 7 einen Vordruck aufweist, sind die obenstehend in Verbindung mit FIG 9 erläuterten Betriebsweisen sinnvoll.
  • Es ist, wie bereits erwähnt, möglich, dass eine reine Steuerung der Pumpe 10 erfolgt. Vorzugsweise wird jedoch entsprechend der Darstellung in FIG 4 vor der Pumpe 10 der eingangsseitige Druck pE des flüssigen Kühlmittels 7 erfasst und der Steuereinrichtung 11 zugeführt. In diesem Fall berücksichtigt die Steuereinrichtung 11 den erfassten eingangsseitigen Druck pE bei der Ermittlung des Soll-Ansteuerzustands der Pumpe 10. Gleichwertig mit einer Druckfassung ist in vielen Fällen eine Erfassung des Wasserniveaus im Reservoir 9. Gegebenenfalls ist es, wie ebenfalls in FIG 4 dargestellt, weiterhin möglich, zusätzlich auch hinter der Pumpe 10 den ausgangsseitigen Druck pA zu erfassen und der Steuereinrichtung 11 zuzuführen. In diesem Fall berücksichtigt die Steuereinrichtung 11 zusätzlich auch den erfassten ausgangsseitigen Druck pA bei der Ermittlung des Soll-Ansteuerzustands der Pumpe 10.
  • Es ist möglich, dass der Soll-Strom F* der Steuereinrichtung 11 direkt und unmittelbar vorgegeben wird. Vorzugsweise ist der Steuereinrichtung 11 jedoch der thermodynamische Energiezustand H des Walzguts 1 unmittelbar vor Erreichen der Aufbringeinrichtung 6 bekannt. Bei dem thermodynamischen Energiezustand H kann es sich insbesondere um die Enthalpie oder die Temperatur eines jeweiligen Abschnitts des Walzguts 1 handeln. In diesem Fall ermittelt die Steuereinrichtung 11 entsprechend der Darstellung in FIG 10 zunächst in Abhängigkeit von dem thermodynamischen Energiezustand H den Soll-Strom F* und sodann anhand des Soll-Stroms F* den zugehörigen Soll-Ansteuerzustand S*. Insbesondere ist es möglich, dass der Steuereinrichtung 11 ein örtlicher oder zeitlicher Soll-Verlauf des thermodynamischen Energiezustands H vorgegeben wird, der nach Möglichkeit eingehalten werden soll. Die Steuereinrichtung 11 kann daher ermitteln, welcher thermodynamische Energiezustand H unmittelbar hinter der Aufbringeinrichtung 6 vorliegen soll. Durch Vergleich mit dem tatsächlichen thermodynamischen Energiezustand H unmittelbar vor der Aufbringeinrichtung 6 kann die Steuereinrichtung 11 daher ermitteln, welche Menge an Kühlmittel 7 auf den entsprechenden Abschnitt des Walzguts 1 aufgebracht werden muss, damit der tatsächliche thermodynamische Energiezustand H unmittelbar hinter der Aufbringeinrichtung 6 dem gewünschten Sollzustand möglichst gut entspricht. Die erforderliche Menge an Kühlmittel 7 definiert dann in Verbindung mit der Zeit, welche der entsprechende Abschnitt des Walzguts 1 zum Durchlaufen der Aufbringeinrichtung 6 benötigt, den Soll-Strom F*.
  • Die gesamten, obenstehend in Verbindung mit einer der Aufbringeinrichtungen 6 und deren zugehörigen Komponenten erläuterten Vorgehensweisen können in völlig analoger Art und Weise auch für die anderen Aufbringeinrichtungen 6 ausgeführt werden. Die genannte Vorgehensweise wird weiterhin, wie bereits erwähnt, jeweils für einen Abschnitt des Walzguts 1 durchgeführt.
  • Der thermodynamische Energiezustand H des entsprechenden Abschnitts des Walzguts 1 variiert von Aufbringeinrichtung 6 zu Aufbringeinrichtung 6. Insbesondere wird er durch jede der Aufbringeinrichtungen 6 geändert. Für die Aufbringeinrichtung 6, welche ihren Anteil an Kühlmittel 7 zuerst auf das Walzgut 1 aufbringt, kann der thermodynamische Energiezustand H der Steuereinrichtung 11 als solcher vorgegeben sein. Beispielsweise kann entsprechend der Darstellung in FIG 1 eingangsseitig der Kühlstrecke 2 ein Temperaturmessplatz 17 angeordnet sein, mittels dessen für die einzelnen Abschnitte des Walzguts 1 jeweils die Temperatur T erfasst wird. Die erfasste Temperatur T wird dann dem jeweiligen Abschnitt zugeordnet.
  • Für jeden Abschnitt wird während seines Durchlaufs durch die Kühlstrecke 2 eine Wegverfolgung implementiert. Für jede weitere Aufbringeinrichtung 6, die ihren Anteil an Kühlmittel 7 später aufbringt, muss jedoch der entsprechende thermodynamische Energiezustand H des Walzguts 1 (bzw. des entsprechenden Abschnitts des Walzguts 1) fortgeschrieben werden. Hierbei berücksichtigt die Steuereinrichtung 11 insbesondere den thermodynamischen Energiezustand H unmittelbar vor der unmittelbar vorhergehenden Aufbringeinrichtung 6 und die Menge an Kühlmittel 7, welche die unmittelbar vorhergehende Aufbringeinrichtung 6 auf das Walzgut 1 aufbringt. Bezüglich der Menge an Kühlmittel 7 kann die Steuereinrichtung 11 alternativ den Soll-Strom F* oder den Ist-Strom F der unmittelbar vorhergehenden Aufbringeinrichtung 6 berücksichtigen. Sie ermittelt also sequenziell nacheinander für die Aufbringeinrichtungen 6 jeweils den thermodynamischen Energiezustand H des Walzguts 1. Soweit erforderlich, kann die Steuereinrichtung 11 in diesem Zusammenhang eine Wärmeleitungsgleichung und eine Phasenumwandlungsgleichung ansetzen und iterativ lösen.
  • In vielen Fällen ist das Walzgut 1 ein flaches Walzgut, beispielsweise ein Band oder ein Grobblech. In diesem Fall ist es möglich, dass das flüssige Kühlmittel 7 mittels jeder einzelnen Aufbringeinrichtung 6 von beiden Seiten auf das Walzgut 1 aufgebracht wird. Diese Vorgehensweise wird oftmals bei einer Kühlstrecke 2 ergriffen, die der Walzstraße vorgeordnet oder in der Walzstraße angeordnet ist. Sie kann aber auch ergriffen werden, wenn die Kühlstrecke 2 der Walzstraße nachgeordnet ist. Insbesondere wenn die Kühlstrecke 2 der Walzstraße nachgeordnet ist, wird das flüssige Kühlmittel 7 jedoch in der Regel mittels jeder einzelnen Aufbringeinrichtung 6 nur von einer Seite auf das Walzgut 1 aufgebracht, insbesondere von oben oder von unten. Selbstverständlich ist es auch in diesem Fall möglich, auf beide Seiten des flachen Walzguts 1 Kühlmittel 7 aufzubringen. In diesem Fall erfolgt dies jedoch durch voneinander verschiedene Aufbringeinrichtungen 6, denen jeweils eine eigene Pumpe 10 zugeordnet ist, wobei die Pumpe 10 unabhängig von den Pumpen 10 der anderen Aufbringeinrichtungen 6 angesteuert wird.
  • Im Extremfall ist es möglich, dass die Aufbringeinrichtungen 6 jeweils nur eine einzige Spritzdüse 18 aufweisen. In der Regel weisen die Aufbringeinrichtungen 6 jedoch jeweils mehrere Spritzdüsen 18 auf. Die Spritzdüsen 18 können entsprechend der Darstellung in FIG 11 in Transportrichtung x des Walzguts 1 gesehen hintereinander angeordnet sein. Die Spritzdüsen 18 können beispielsweise innerhalb eines einzelnen Spritzbalkens 19 hintereinander angeordnet sein. Es können auch mehrere in Transportrichtung x hintereinander angeordnete Spritzbalken 19 zu einer (1) Aufbringeinrichtung 6 zusammengefasst sein. Dies gilt unabhängig davon, ob der jeweilige Spritzbalken 19 als solcher mehrere hintereinander angeordnete Spritzdüsen 18 aufweist oder nicht. Entscheidend ist in jedem Fall, dass jede Aufbringeinrichtung 6 jeweils über ihre eigene Versorgungsleitung 8 ihre eigene Pumpe 10 individuell mit Kühlmittel 7 versorgt wird, wobei die Pumpe 10 zur Einstellung des jeweiligen Ist-Stroms F individuell angesteuert wird.
  • Die Aufbringeinrichtungen 6 können entsprechend der Darstellung in FIG 12 weiterhin oftmals mehrere Spritzdüsen 18 aufweisen, die quer zur Transportrichtung x des Walzguts 1 gesehen nebeneinander angeordnet sind. Eine derartige Ausgestaltung kann insbesondere bei einem flachen Walzgut 1 sinnvoll sein, also bei einem Band oder einem Grobblech. Die Aufbringeinrichtungen 6 können sich in diesem Fall über die volle Breite des Walzguts 1 erstrecken. Alternativ ist es möglich, dass die Aufbringeinrichtungen 6 sich nur über einen Teil der Breite erstrecken. Dies ist rein beispielhaft im linken Teil von FIG 12 für einen Spritzbalken 19 dargestellt, der - rein beispielhaft - in seiner Breite in drei Aufbringeinrichtungen 6 aufgeteilt ist. In diesem Fall sind also nebeneinander mehrere Aufbringeinrichtungen 6 angeordnet, die über jeweils eine eigene Versorgungsleitung 8 und eine eigene Pumpe 10 mit Kühlmittel 7 versorgt werden, wobei die Pumpen 10 unabhängig voneinander angesteuert werden.
  • Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf, von denen nachstehend einige aufgeführt sind.
  • Da die Zufuhr an Kühlmittel 7 nicht gesperrt wird, gibt es keine Druckschläge, wenn die Menge an Kühlmittel 7 abrupt reduziert wird. Ein Abschalten ist im Bereich von wenigen Zehntelsekunden (oftmals unter 0,2 s, manchmal sogar unter 0,1 s) möglich. Gleiches gilt bei einem Hochfahren der geförderten Menge an Kühlmittel 7. Entsprechend schnell lässt sich auch der Ist-Fluss F der jeweiligen Aufbringeinrichtung 6 einstellen. Die Antriebe 12 für die Pumpen 10 können sehr genau gesteuert werden. Eine übliche Genauigkeit der Drehzahl n liegt im Bereich von 0,1 %. Mit der gleichen oder einer ähnlichen Genauigkeit lässt sich auch der Ist-Strom F für die jeweilige Aufbringeinrichtung 6 einstellen. Unter Berücksichtigung des Ansprechverhaltens der Antriebe 12 dürfte aller Wahrscheinlichkeit nach ein Nachführen des Ist-Flusses F mit 1 % Genauigkeit in weniger als 0,5 s erreicht werden können, möglicherweise sogar in 0,2 s bis 0,3 s.
  • Wird das Kühlmittel 7 den Pumpen 10 eingangsseitig drucklos zur Verfügung gestellt, lassen sich besonders schnelle Regelzeiten erreichen. Hierzu ein Zahlenbeispiel: Man nehme an, die Entfernung des Reservoirs 9 von einer der Aufbringeinrichtungen 6 und damit die Länge der zugehörigen Versorgungsleitung 8 liege bei einer durchaus üblichen Länge von 10 m. Strömungsgeschwindigkeiten in der Versorgungsleitung 8 bei maximalem Durchfluss liegen normalerweise bei ca. 3 m/s. Wird eine derartige Flüssigkeitsmenge mit 2 bar Druck beschleunigt, ergibt sich eine Beschleunigung von 20 m/s2. Mit einer derartigen Beschleunigung kann man die Flüssigkeitsmenge mit einer Zeitkonstante von 150 ms von 0 auf maximalen Durchfluss beschleunigen. Reduziert man die Druckerhöhung durch die Pumpe 10 schlagartig auf 0, baut sich die Flüssigkeitsmenge mit einer Zeitkonstante von 150 ms wieder auf Null ab, da die Aufbringeinrichtung 6 dem Durchfluss anfangs 2 bar Gegendruck entgegensetzt. Auf diese Weise ergeben sich extrem schnelle Einstellzeiten, wie sie im Stand der Technik auch nicht annähernd erreichbar sind. Noch schneller ist die Regelung, wenn die Pumpe 10 nicht nur die Druckerhöhung auf Null reduziert, sondern die Flüssigkeitsmenge sogar aktiv bremst.
  • Wenn das Kühlmittel 7 den Pumpen 10 - mit oder ohne Vordruck - eingangsseitig über eine gemeinsame Rohrleitung zugeführt wird, sind die Pumpen 10 eingangsseitig gekoppelt. In diesem Fall muss auch die Beschleunigung der effektiven Flüssigkeitssäule in dieser gemeinsamen Rohrleitung berücksichtigt werden. Dies kann insbesondere dann Auswirkungen haben, wenn viele der Pumpen 10 gleichzeitig hochgefahren oder gleichzeitig heruntergefahren werden sollen. In der Praxis kommt dieser Zustand jedoch nur selten vor, so dass die hierbei auftretende Problematik tolerierbar ist. Darüber hinaus kann das Problem durch eine geeignete vorausschauende Ansteuerung der Pumpen 10 vermieden werden.
  • Die erfindungsgemäße Kühlstrecke 2 ist mit einem niedrigen Energieverbrauch betreibbar. Beispielsweise können einige der Aufbringeinrichtungen 6 als übliche unterseitige Intensivkühlbalken mit einer Spritzhöhe von 20 m ausgebildet sein, die das Kühlmittel 7 von unten auf das Walzgut 1 aufbringen. In diesem Fall kann man die entsprechende Aufbringeinrichtung 6 bei einer angenommenen Menge an Kühlmittel 7 von 360 m3/h mit einer Pumpe 10 mit einer Nennleistung von 25 kW betreiben. Denn 360 m3/h entsprechen 0,1 m3/s. 20 m Spritzhöhe entsprechen einem Betriebsdruck von 2 bar, also 200 kPa. Die mechanische Leistung zum Fördern eines derartigen Ist-Flusses F ergibt sich somit zu 0,1 m3/s x 200 kPa = 20 kW. Selbst bei einem Wirkungsgrad von nur 80 % sind somit 25 kW Pumpenleistung völlig ausreichend. Bei einer Intensivkühlung des Standes der Technik wird hingegen mit rund dem doppelten Druck gearbeitet. Ähnliche Zahlen ergeben sich für eine oberseitige Intensivkühlung.
  • Die Energieeinsparung wird noch sehr viel größer, wenn die jeweilige Aufbringeinrichtung 6 mit einer geringeren Wassermenge betrieben wird. Denn bei einer herkömmlichen Intensivkühlung wird die Reduktion der Wassermenge durch Schließen eines Ventils erreicht. Der Druck (4 bar) wird aufrechterhalten, die Pumpe 10 läuft oftmals mit der vollen Fördermenge weiter. Bei der erfindungsgemäßen Kühlstrecke 2 hingegen reduziert man einfach die Drehzahl n der Pumpe 10. Hierbei tritt bei der halben Wassermenge nur noch eine Spritzhöhe von 5 m auf. Es muss also nur noch die halbe Menge mit einem Viertel der Spritzhöhe gefördert werden. Damit wird nur noch 1/8 der vollen Leistung benötigt, also etwas über 3 kW. Bei der Intensivkühlung des Standes der Technik müssen hingegen noch rund 25 kW aufgewendet werden.
  • Der Verschleiß an Pumpen 10 und Antrieben 12 ist gering. Typische Standzeiten für Pumpenlager sind 100.000 Stunden und mehr. Damit können die Pumpen 10 über 11 Jahre lang durchgehend betrieben werden, ohne dass eine Wartung erforderlich ist. Die erfindungsgemäße Kühlstrecke 2 ist also sehr ausfallsicher und benötigt bezüglich der Pumpen 10 und der Antriebe 12 nahezu keine Wartung.
  • Ein weiterer Vorteil, der sich ergibt, besteht in einem sehr flexiblen Betrieb der Kühlstrecke 2. Insbesondere können ein und dieselben Aufbringeinrichtungen 6 verwendet werden und nach Bedarf als Intensivkühlung oder als Laminarkühlung betrieben werden. Der nutzbare Regelbereich liegt meist zwischen 5 % und 100 % der maximal förderbaren Kühlmittelmenge.
  • Die Ausstattung der Kühlstrecke 2 mit der erforderlichen Anzahl von Pumpen 10 und zugehörigen Antrieben 12 einschließlich der ebenfalls zugehörigen Antriebsregelungen erfordert zwar eine gewisse Investition. Diese einmalige Investition kompensiert sich jedoch relativ schnell durch die geringeren Betriebskosten und die erhöhte Anlagenverfügbarkeit. Darüber hinaus relativieren sich die Kosten, wenn man berücksichtigt, dass auch für eine konventionelle Kühlstrecke bei Verwendung von hochwertigen Kugelventilen erhebliche Kosten anfallen. Hierzu eine Abschätzung: Bei einer Kühlstrecke mit 100 oberen Spritzbalken 19 und 100 unteren Spritzbalken 19, die jeweils individuell mit einem jeweiligen Kugelventil geregelt werden, fallen für die Kugelventile Kosten in Höhe von ca. 700.000 £ an. Für den gleichen Betrag könnte man auch eine erfindungsgemäße Kühlstrecke 2 bauen, bei der 100 obere Spritzbalken über 50 Pumpen 10 versorgt werden und 100 untere Spritzbalken über 50 untere Pumpen versorgt werden. Trotz der geringeren Anzahl an individuell ansteuerbaren Spritzbalken 19 ergibt sich dennoch eine überlegene Kühlung, weil die Spritzbalken 19 mit erheblich höherer Dynamik angesteuert werden können.
  • Bei einer Intensivkühlung bewegen sich die Kosten für die erfindungsgemäße Kühlstrecke 2 in derselben Größenordnung wie die Kosten für eine konventionelle Intensivkühlung. Bei beispielsweise je 16 oberen und unteren Spritzbalken 19 sind insgesamt 32 relativ kleine Pumpen 10 und die zugehörigen Antriebe 12 zu je 25 kW mit einer elektrischen Gesamtleistung von 800 kW erforderlich. Demgegenüber steht eine Investition bei einer konventionellen Kühlstrecke in 32 Kugelventile, 32 pneumatische Stellmotoren, 5 Boosterpumpen zu je 400 kW (eine Pumpe ist Reserve) und 5 entsprechend groß dimensionierte Frequenzumrichter.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Varianten können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den durch die Ansprüche definierten Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Walzgut
    2
    Kühlstrecke
    3 bis 5
    Walzgerüste
    6
    Aufbringeinrichtungen
    7
    Kühlmittel
    8
    Versorgungsleitungen
    9
    Reservoir
    10
    Pumpen
    11
    Steuereinrichtung
    12
    Antriebe
    13
    Absperreinrichtung
    14
    Rückleitung
    15
    Ventil
    16
    Rückschlagventil
    17
    Temperaturmessplatz
    18
    Spritzdüsen
    19
    Spritzbalken
    E
    Energie
    F
    Ist-Strom
    F*
    Soll-Strom
    Fmax
    Maximalstrom
    Fmin
    Minimalstrom
    H
    thermodynamischer Energiezustand
    n
    Drehzahl
    nmin
    Minimaldrehzahl
    nmax
    Maximaldrehzahl
    p0
    Druck in der Aufbringeinrichtung
    pA
    ausgangsseitiger Druck
    pE
    eingangsseitiger Druck
    S*
    Ansteuerzustand
    t
    Zeit
    t1 bis t4
    Zeitpunkte
    x
    Transportrichtung

Claims (14)

  1. Betriebsverfahren für eine Kühlstrecke (2), die innerhalb einer Walzstraße angeordnet ist oder der Walzstraße vor- oder nachgeordnet ist und mittels derer ein heißes Walzgut (1) aus Metall gekühlt wird,
    - wobei einer Anzahl von Aufbringeinrichtungen (6) der Kühlstrecke (2) über eine jeweilige Versorgungsleitung (8) und eine jeweilige Pumpe (10) ein jeweiliger Ist-Strom (F) eines flüssigen, auf Wasser basierenden Kühlmittels (7) zugeführt wird,
    - wobei der jeweilige Ist-Strom (F) des Kühlmittels (7) mittels der jeweiligen Aufbringeinrichtung (6) auf das heiße Walzgut (1) aufgebracht wird,
    - wobei das heiße Walzgut (1) innerhalb der Kühlstrecke (2) während des Aufbringens des Kühlmittels (7) in einer horizontalen Transportrichtung (x) transportiert wird,
    - wobei eine Steuereinrichtung (11) der Kühlstrecke (2) in Abhängigkeit von einem mittels der jeweiligen Aufbringeinrichtung (6) auf das heiße Walzgut (1) aufzubringenden jeweiligen Soll-Strom (F*) des Kühlmittels (7) dynamisch einen jeweiligen Soll-Ansteuerzustand (S*) für die jeweilige Pumpe (10) ermittelt und die jeweilige Pumpe (10) entsprechend ansteuert, so dass der von der jeweiligen Pumpe (10) geförderte jeweilige Ist-Strom (F) dem jeweiligen Soll-Strom (F*) jederzeit so weit wie möglich angenähert wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen der jeweiligen Pumpe (10) und der jeweiligen Aufbringeinrichtung (6)
    - entweder keine Absperreinrichtung (13) angeordnet ist
    - oder zwar eine Absperreinrichtung (13) angeordnet ist, die Absperreinrichtung (13) während des Transports des Walzguts (1) durch die Kühlstrecke (2) jedoch permanent vollständig geöffnet gehalten wird
    - oder zwar eine Absperreinrichtung (13) angeordnet ist, die Absperreinrichtung (13) jedoch sowohl öffnend als auch schließend ausschließlich dann betätigt wird, wenn eine Drehzahl der jeweiligen Pumpe (10) unterhalb einer Minimaldrehzahl liegt und
    dass der jeweiligen Pumpe (6) eine Rückleitung (14) parallel geordnet ist und die Rückleitung (14) einen kleineren Querschnitt als die jeweilige Versorgungsleitung (8) aufweist.
  2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die jeweilige Pumpe (10) immer dann, wenn der jeweilige Soll-Strom (F*) einen jeweiligen unteren Grenzwert unterschreitet, generatorisch betrieben wird oder mit invertierter Drehrichtung betrieben wird.
  3. Betriebsverfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in der jeweiligen Versorgungsleitung (8) zwischen der jeweiligen Pumpe (10) und der jeweiligen Aufbringeinrichtung (6) ein Rückschlagventil (16) oder eine Rückschlagklappe angeordnet ist.
  4. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass vor der jeweiligen Pumpe (10) ein eingangsseitiger Druck (pE) des flüssigen Kühlmittels (7) erfasst wird und dass die Steuereinrichtung (11) den erfassten eingangsseitigen Druck (pE) bei der Ermittlung des jeweiligen Soll-Ansteuerzustands (S*) der jeweiligen Pumpe (10) berücksichtigt.
  5. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass hinter der jeweiligen Pumpe (10) ein ausgangsseitiger Druck (pA) des flüssigen Kühlmittels (7) erfasst wird und dass die Steuereinrichtung (11) den erfassten ausgangsseitigen Druck (pA) bei der Ermittlung des jeweiligen Soll-Ansteuerzustands (S*) der jeweiligen Pumpe (10) berücksichtigt.
  6. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (11) den jeweiligen Soll-Strom (F*) in Abhängigkeit von einem unmittelbar vor Erreichen der jeweiligen Aufbringeinrichtung (6) bestehenden jeweiligen thermodynamischen Energiezustand (H) des Walzguts (1) ermittelt.
  7. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Ist-Ströme (F) des Kühlmittels (7) mittels der Aufbringeinrichtungen (6) sequenziell nacheinander auf das heiße Walzgut (1) aufgebracht werden und
    - dass die Steuereinrichtung (11) den jeweiligen thermodynamischen Energiezustand (H) des Walzguts (1) anhand des thermodynamischen Energiezustands (H) des Walzguts (1) vor der unmittelbar vorhergehenden Aufbringeinrichtung (6) unter zusätzlicher Berücksichtigung des Soll-Stroms (F*) des Kühlmittels (7) oder des Ist-Stroms (F) des Kühlmittels (7) ermittelt, der mittels der unmittelbar vorhergehenden Aufbringeinrichtung (6) auf das heiße Walzgut (1) aufgebracht wird bzw. aufgebracht werden soll.
  8. Kühlstrecke, die innerhalb einer Walzstraße angeordnet werden kann oder der Walzstraße vor- oder nachgeordnet werden kann und mittels derer ein heißes Walzgut (1) aus Metall gekühlt wird,
    - wobei die Kühlstrecke eine Anzahl von Aufbringeinrichtungen (6) aufweist, denen über eine jeweilige Versorgungsleitung (8) der Kühlstrecke und eine jeweilige Pumpe (10) der Kühlstrecke ein jeweiliger Ist-Strom (F) eines flüssigen, auf Wasser basierenden Kühlmittels (7) zugeführt wird,
    - wobei der jeweilige Ist-Strom (F) des Kühlmittels (7) mittels der jeweiligen Aufbringeinrichtung (6) auf das heiße Walzgut (1) aufgebracht wird,
    - wobei das heiße Walzgut (1) in der Kühlstrecke während des Aufbringens des Kühlmittels (7) in einer horizontalen Transportrichtung (x) transportiert wird,
    - wobei die Kühlstrecke eine Steuereinrichtung (11) aufweist,
    - wobei die Steuereinrichtung (11) derart ausgebildet ist, dass sie in Abhängigkeit von einem mittels der jeweiligen Aufbringeinrichtung (6) auf das heiße Walzgut (1) aufzubringenden jeweiligen Soll-Strom (F*) des Kühlmittels (7) dynamisch einen jeweiligen Soll-Ansteuerzustand (S*) für die jeweilige Pumpe (10) ermittelt und die jeweilige Pumpe (10) entsprechend ansteuert, so dass der von der jeweiligen Pumpe (10) geförderte jeweilige Ist-Strom (F) dem jeweiligen Soll-Strom (F*) jederzeit so weit wie möglich angenähert wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen der jeweiligen Pumpe (10) und der jeweiligen Aufbringeinrichtung (6)
    - entweder keine Absperreinrichtung (13) angeordnet ist
    - oder zwar eine Absperreinrichtung (13) angeordnet ist, die Absperreinrichtung (13) während des Transports des Walzguts (1) durch die Kühlstrecke (2) von der Steuereinrichtung (11) jedoch permanent vollständig geöffnet gehalten wird
    - oder zwar eine Absperreinrichtung (13) angeordnet ist, die Absperreinrichtung (13) von der Steuereinrichtung (11) jedoch sowohl öffnend als auch schließend ausschließlich dann betätigt wird, wenn eine Drehzahl der jeweiligen Pumpe (10) unterhalb einer Minimaldrehzahl liegt,
    dass der jeweiligen Pumpe (6) eine Rückleitung (14) parallel geordnet ist und die Rückleitung (14) einen kleineren Querschnitt als die jeweilige Versorgungsleitung (8) aufweist.
  9. Kühlstrecke nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die jeweilige Pumpe (10) immer dann, wenn der jeweilige Soll-Strom (F*) einen jeweiligen unteren Grenzwert unterschreitet, von der Steuereinrichtung (11) derart angesteuert wird, dass sie generatorisch betrieben wird oder mit invertierter Drehrichtung betrieben wird.
  10. Kühlstrecke nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in der jeweiligen Versorgungsleitung (8) zwischen der jeweiligen Pumpe (10) und der jeweiligen Aufbringeinrichtung (6) ein Rückschlagventil (16) oder eine Rückschlagklappe angeordnet ist.
  11. Kühlstrecke nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Mittel zur Erfassung des eingangsseitigen Druckes vor der jeweiligen Pumpe (10) vorhanden sind, dass vor der jeweiligen Pumpe (10) ein eingangsseitiger Druck (pE) des flüssigen Kühlmittels (7) erfasst wird und dass die Steuereinrichtung (11) den erfassten eingangsseitigen Druck (pE) bei der Ermittlung des jeweiligen Soll-Ansteuerzustands (S*) der jeweiligen Pumpe (10) berücksichtigt.
  12. Kühlstrecke nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Mittel zur Erfassung des ausgangsseitigen Druckes hinter der jeweiligen Pumpe (10) vorhanden sind, dass hinter der jeweiligen Pumpe (10) ein ausgangsseitiger Druck (pA) des flüssigen Kühlmittels (7) erfasst wird und dass die Steuereinrichtung (11) den erfassten ausgangsseitigen Druck (pA) bei der Ermittlung des jeweiligen Soll-Ansteuerzustands (S*) der jeweiligen Pumpe (10) berücksichtigt.
  13. Kühlstrecke nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (11) den jeweiligen Soll-Strom (F*) in Abhängigkeit von einem unmittelbar vor Erreichen der jeweiligen Aufbringeinrichtung (6) bestehenden jeweiligen thermodynamischen Energiezustand (H) des Walzguts (1) ermittelt.
  14. Kühlstrecke nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Ist-Ströme (F) des Kühlmittels (7) mittels der Aufbringeinrichtungen (6) sequenziell nacheinander auf das heiße Walzgut (1) aufgebracht werden und
    - dass die Steuereinrichtung (11) den jeweiligen thermodynamischen Energiezustand (H) des Walzguts (1) anhand des thermodynamischen Energiezustands (H) des Walzguts (1) vor der unmittelbar vorhergehenden Aufbringeinrichtung (6) unter zusätzlicher Berücksichtigung des Soll-Stroms (F*) des Kühlmittels (7) oder des Ist-Stroms (F) des Kühlmittels (7) ermittelt, der mittels der unmittelbar vorhergehenden Aufbringeinrichtung (6) auf das heiße Walzgut (1) aufgebracht wird bzw. aufgebracht werden soll.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019104419A1 (de) * 2019-02-21 2020-08-27 Sms Group Gmbh Verfahren zur Einstellung verschiedener Kühlverläufe von Walzgut über der Bandbreite einer Kühlstrecke in einer Warmband- oder Grobblech-Straße
EP3896286A1 (de) 2020-04-14 2021-10-20 Primetals Technologies Germany GmbH Betrieb einer pumpe einer kühleinrichtung ohne verwertung eines mehrdimensionalen, gemessenen kennlinienfeldes
EP3895819B1 (de) 2020-04-14 2023-06-07 Primetals Technologies Germany GmbH Betrieb einer kühleinrichtung mit einem minimalen arbeitsdruck
DE102020205252A1 (de) * 2020-04-24 2021-10-28 Kocks Technik Gmbh & Co Kg Vorrichtung zum Kühlen von Langprodukten und Verfahren zum Kühlen eines Langproduktes unter Verwendung derselben
CN117399434A (zh) * 2023-08-30 2024-01-16 宝武集团鄂城钢铁有限公司 一种提高轧钢系统除鳞阀打开精度的方法及系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009124830A1 (en) † 2008-04-07 2009-10-15 Siemens Vai Metals Technologies Ltd. Method and apparatus for controlled cooling

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60174833A (ja) * 1984-02-20 1985-09-09 Nippon Steel Corp 熱鋼板の冷却方法
EP1624982B2 (de) * 2003-02-25 2011-06-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur regelung der temperatur eines metallbandes, insbesondere in einer fertigstrasse zum walzen von metallwarmband
EP1452252A1 (de) 2003-02-28 2004-09-01 Hubert Dipl.-Ing. Sommerhofer Verfahren zum Stranggiessen
EP1844880A1 (de) 2006-04-12 2007-10-17 So &amp; So Sommerhofer OEG Bandgiessen
US7617863B2 (en) 2006-08-11 2009-11-17 Rti International Metals, Inc. Method and apparatus for temperature control in a continuous casting furnace
JP5028310B2 (ja) * 2008-03-21 2012-09-19 株式会社日立製作所 熱間圧延機のスタンド間冷却制御装置および制御方法
EP2174729A1 (de) 2008-10-07 2010-04-14 Siemens Aktiengesellschaft Entzunderungseinrichtung mit drehzahlvariablem Pumpenantrieb
FR2942629B1 (fr) 2009-03-02 2011-11-04 Cmi Thermline Services Procede de refroidissement d'une bande metallique circulant dans une section de refroidissement d'une ligne de traitement thermique en continu, et installation de mise en oeuvre dudit procede
KR101424905B1 (ko) 2010-01-29 2014-08-01 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 압연 라인에서의 물 분사 제어 장치, 물 분사 제어 방법, 물 분사 제어 프로그램
EP2361699A1 (de) * 2010-02-26 2011-08-31 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Kühlung eines Blechs mittels einer Kühlstrecke, Kühlstrecke und Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Kühlstrecke
JP5617321B2 (ja) 2010-04-12 2014-11-05 新日鐵住金株式会社 冷却装置を駆動するポンプを用いた鋼板の製造方法
CN103314217B (zh) * 2011-01-21 2015-12-23 株式会社荏原制作所 供水装置
US10465674B2 (en) * 2012-07-26 2019-11-05 Hp Indigo B.V. Method and system for determining a pump setpoint
DE102012215599A1 (de) 2012-09-03 2014-03-06 Sms Siemag Ag Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen Versorgung einer Kühleinrichtung zum Kühlen von Metallband oder sonstigem Walzgut mit Kühlmittel
EP2767353A1 (de) * 2013-02-15 2014-08-20 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Kühlstrecke mit Power Cooling und Laminarkühlung
EP2792428A1 (de) * 2013-04-15 2014-10-22 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Kühleinrichtung mit breitenabhängiger Kühlwirkung
EP2873469A1 (de) * 2013-11-18 2015-05-20 Siemens Aktiengesellschaft Betriebsverfahren für eine Kühlstrecke
EP2898963A1 (de) * 2014-01-28 2015-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Kühlstrecke mit zweifacher Kühlung auf eine jeweilige Sollgröße
JP6090224B2 (ja) * 2014-04-10 2017-03-08 Ｊｆｅスチール株式会社 制御冷却設備および制御冷却方法
GB2550598A (en) * 2016-05-24 2017-11-29 Bofa International Ltd Fume extraction

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009124830A1 (en) † 2008-04-07 2009-10-15 Siemens Vai Metals Technologies Ltd. Method and apparatus for controlled cooling

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US20210245215A1 (en) 2021-08-12
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CN112469516A (zh) 2021-03-09
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US11167332B2 (en) 2021-11-09

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