Bezeichnung der Erfindung

Kühleinrichtung mit Kühlmittelstrahlen mit hohlem Querschnitt

Gebiet der Technik

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Behandlungslinie für ein flaches, langgestrecktes heißes Walzgut aus Metall,

- wobei die Behandlungslinie eine Fertigstraße zum Walzen des Walzguts aufweist,

- wobei die Behandlungslinie eine Kühleinrichtung aufweist,

- wobei die Kühleinrichtung der Fertigstraße vorgeordnet ist, der Fertigstraße nachgeordnet ist oder innerhalb der Fer tigstraße angeordnet ist

- wobei die Kühleinrichtung einen ersten Kühlbalken aufweist, der sich in Breitenrichtung des Walzguts gesehen vollstän dig über das Walzgut erstreckt,

- wobei der erste Kühlbalken zum Walzgut hin mehrere erste Kühlmittelauslässe aufweist, mittels derer Wasser auf das Walzgut aufgebracht wird,

- wobei die ersten Kühlmittelauslässe im ersten Kühlbalken ortsfest in mindestens einer sich in Breitenrichtung des Walzguts erstreckenden Reihe angeordnet sind und in Brei tenrichtung des Walzguts gesehen innerhalb der jeweiligen Reihe jeweils einen vorbestimmten Abstand voneinander auf weisen,

- wobei die ersten Kühlmittelauslässe als Vollstrahldüsen ausgebildet sind, aus denen im Betrieb ein Vollstrahl mit einem jeweiligen in sich zusammenhängenden Querschnitt aus- tritt,

- wobei ein Strahlungsöffnungswinkel des aus den Vollstrahl düsen austretenden Vollstrahls maximal 5° beträgt,

- wobei die Querschnitte der Vollstrahlen jeweils eine konve xe Hülle aufweisen. Der Begriff „Metall” im Sinne der vorliegenden Erfindung soll zum einen elementare Metalle wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer umfassen. Zum anderen soll der Begriff „Metall” aber auch gängige Metalllegierungen mit umfassen. Beispiels- weise kann das Walzgut insbesondere aus Stahl, Aluminium bzw. eine Aluminiumlegierung oder im Einzelfall auch aus Messing bestehen. Das flache, langgestreckte Walzgut kann alternativ als Band (englisch: strip) oder als Grobblech (englisch: pla- te) ausgebildet sein.

In der Fertigstraße wird das Walzgut von einer Anfangsdicke auf eine Enddicke gewalzt. Die Fertigstraße weist üblicher weise mehrere Walzgerüste auf, die hintereinander angeordnet sind, so dass sie von dem Walzgut mit einer einheitlichen Transportrichtung durchlaufen werden. Im Einzelfall kann aber auch ein reversierendes Walzen erfolgen. In der nachfolgenden Kühlstrecke wird das Walzgut auf eine Zieltemperatur gekühlt. Oftmals wird versucht, einen vorgegebenen zeitlichen Tempera turverlauf exakt einzustellen. Weiterhin kann der Fertigstra- ße eine Kühleinrichtung vorgeordnet sein, um die Temperatur eines in die Fertigstraße einlaufenden, noch nicht gewalzten Bandes einstellen zu können. Auch können zwischen den Walzge rüsten der Fertigstraße sogenannte Zwischengerüstkühlungen angeordnet sein.

Stand der Technik

Derartige Behandlungslinien sind allgemein bekannt. Insbeson dere ist üblicherweise Warmwalzwerken - sei es in Form iso- lierter Walzstraßen, sei es in Form von Gießwalzanlagen - üb licherweise eine Kühlstrecke nachgeordnet. Die Kühlstrecke kann, je nach Lage des Einzelfalls, als Laminarkühlstrecke und/oder als Kühlung mit einem sogenannten Wasservorhang und/oder als Spritzwasserkühlung und/oder als Intensivkühlung ausgebildet sein. Gleiches gilt für Kühleinrichtungen vor der Fertigstraße oder innerhalb der Fertigstraße. In allen Fällen wird über die Breite des zu kühlenden Walzguts Wasser auf das zu kühlende Walzgut aufgebracht. Mit Ausnahme der Ausgestaltung als sogenannter Wasservorhang - hier ist eine einzige „Düse” vorhanden, die sich über die gesamte Breite des Walzguts erstreckt - weist der erste Kühl- balken eine Anzahl von Kühlmittelauslässen auf, die in Brei tenrichtung des Walzguts gesehen in einem vorbestimmten Ab stand voneinander angeordnet sind, meist in einem festen Ras ter von beispielsweise 5 cm. Das Wasser wird mittels des ers ten Kühlbalkens von oben oder von unten auf das flache Walz- gut aufgebracht. Zumindest im Falle einer der Fertigstraße nachgeordneten Kühlstrecke sind sowohl oberhalb als auch un terhalb des Walzguts in Transportrichtung des flachen Walz guts gesehen jeweils mehrere Kühlbalken angeordnet. Die Kühlmittelauslässe können auf verschiedene Art und Weise ausgebildet sein.

So ist beispielsweise eine Ausbildung als Spritzdüsen be kannt, oftmals auch als Fächerdüsen bezeichnet. Fächerdüsen bringen das Wasser in einem Strahl auf das flache Walzgut auf, der von der jeweiligen Spritzdüse ausgesehen zumindest in einer Richtung einen nennenswerten Öffnungswinkel auf weist, oftmals 50° und mehr. Bei der Verwendung von Fächerdü sen ergibt sich über die Breite des flachen Walzguts gesehen oftmals eine deutlich ungleichmäßige Kühlwirkung.

Es ist weiterhin auch eine Ausbildung als Sprühdüsen bekannt. Sprühdüsen zerstäuben das Wasser. Sie weisen daher eine rela tiv geringe Kühlwirkung auf. Darüber hinaus ist auch diese Kühlwirkung über die Breite des flachen Walzguts gesehen un gleichmäßig.

Meist sind die Kühlmittelauslässe als Vollstrahldüsen ausge bildet. Dies gilt sowohl bei einer Ausgestaltung der Kühlein- richtung als laminar arbeitende Kühleinrichtung als auch bei einer Ausgestaltung der Kühleinrichtung als Intensivkühlung. Bei Vollstrahldüsen tritt das Wasser in Form eines kompakten Strahls (Vollstrahl oder Prallstrahl genannt) aus der jewei- ligen Vollstrahldüse aus. Der Vollstrahl weist nur einen ge ringen oder keinen Öffnungswinkel auf. Vollstrahldüsen sind also Düsen, aus denen das Wasser in einem Strahl austritt, der sich nicht oder zumindest nur geringfügig aufweitet. Ein Strahlöffnungswinkel, den der aus der jeweiligen Vollstrahl düse austretende Wasserstrahl aufweist, liegt in der Regel maximal bei 5°, oftmals bei nur 3° oder nur 2° oder sogar ei nem noch geringeren Wert. Auch bei Vollstrahldüsen ist die Kühlung des flachen Walzguts in dem Bereich, in dem die Strahlen auf das flache Walzgut auftreffen, höher als in den Bereichen dazwischen. Auch bei der Verwendung von Vollstrahldüsen ergibt sich somit eine un gleichmäßige Bandkühlung. In der Gesamtbewertung weisen Voll- Strahldüsen aber - verglichen mit den anderen Düsenarten - die meisten Vorteile und die wenigsten Nachteile auf. In der Regel werden in Kühleinrichtungen daher Vollstrahldüsen ver wendet. Die Materialeigenschaften des flachen Walzguts werden in er heblichem Umfang durch den zeitlichen Verlauf der Kühlung in der Kühleinrichtung beeinflusst, insbesondere in einer der Fertigstraße nachgeordneten Kühlstrecke. Ist die Kühlung über die Walzgutbreite gesehen ungleichmäßig, so ergeben sich auch ungleichmäßige Materialeigenschaften. In manchen Fällen kön nen diese Schwankungen hingenommen werden. In anderen Fällen sind sie störend. Weiterhin kann die ungleichmäßige Kühlung auch Planheitsfehler hervorrufen. Innerhalb von Kühlstrecken (also Kühleinrichtungen, die der Fertigstraße nachgeordnet sind) wird meist versucht, die Probleme dadurch zu minimieren, dass die Kühlmittelauslässe von in Transportrichtung des Walzguts aufeinanderfolgenden Kühlbalken bzw. innerhalb eines jeweiligen Kühlbalkens die Kühlmittelauslässe der verschiedenen Reihen an Kühlmittelaus lässen gegeneinander versetzt sind. Insbesondere können bei jeweils nur eine Reihe von Kühlmittelauslässen pro Kühlbalken beispielsweise die Kühlmittelauslässe eines bestimmten Kühl- balkens in Breitenrichtung des flachen Walzguts gesehen je weils mittig zwischen den Kühlmittelauslässen des Kühlbalkens angeordnet sein, der dem betreffenden Kühlbalken in Trans portrichtung des flachen Walzguts gesehen unmittelbar vorge- ordnet ist. Damit können die Probleme des Standes der Technik zwar verringert, aber nicht beseitigt werden.

Aus der KR 101394447 Bl ist eine Behandlungslinie für ein flaches, langgestrecktes heißes Walzgut aus Metall bekannt, die zum Walzen des Walzguts eine Vorstraße und eine Fertig straße aufweist. Zwischen der Vorstraße und der Fertigstraße ist eine Kühlstrecke angeordnet. Die Kühlstrecke weist einen einzelnen Kühlbalken auf, der sich in Breitenrichtung des Walzguts gesehen vollständig über das Walzgut erstreckt. Der Kühlbalken kann zum Walzgut hin mehrere Aufbringeinrichtungen aufweisen, die ihrerseits jeweils mehrere Kühlmittelauslässe aufweisen. Die Aufbringeinrichtungen sind unabhängig vonei nander in Breitenrichtung des Walzguts gesehen positionier bar. Weiterhin ist vor dem Kühlen des heißen Walzguts für je- de Aufbringeinrichtung wählbar, mittels welchen der jeweili gen Kühlmittelauslässe Wasser auf das Walzgut aufgebracht werden soll. Die Kühlmittelauslässe weisen verschiedene Dü senformen auf. Eine der Düsenformen weist einen nach Art der Kanten eines Rechtecks umlaufenden Streifen auf.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Mög lichkeiten zu schaffen, mittels derer eine verbesserte Küh- lung des flachen Walzguts nach dem Walzen in der Fertigstraße erreicht werden kann.

Die Aufgabe wird durch eine Behandlungslinie mit den Merkma len des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Behandlungslinie sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 12. Erfindungsgemäß wird eine Behandlungslinie der eingangs ge nannten Art dadurch ausgestaltet, dass die jeweilige konvexe Hülle mindestens einen Bereich enthält, der im jeweiligen Vollstrahl selbst nicht enthalten ist.

Dadurch kann erreicht werden, dass einerseits die Art und Weise der Aufbringung des Wassers auf das flache Walzgut - nämlich als Vollstrahl - beibehalten werden kann, das Wasser aber insbesondere in Breitenrichtung des Walzguts gesehen über einen größeren Bereich aufgebracht werden kann. Dadurch kann die Kühlung vergleichmäßigt werden.

Es ist möglich, dass der erste Kühlbalken als Intensivkühl balken ausgebildet ist. In diesem Fall tritt das Wasser aus den ersten Kühlmittelauslässen des ersten Kühlbalkens mit ei nem Druck von mindestens 1 bar aus, insbesondere mit einem Druck, der zwischen 1,5 bar und 4 bar liegt. Alternativ ist es möglich, dass der erste Kühlbalken als Laminarkühlbalken ausgebildet ist. In diesem Fall tritt das Wasser aus den ers- ten Kühlmittelauslässen des ersten Kühlbalkens mit einem

Druck von maximal 0,5 bar aus, insbesondere mit einem Druck, der zwischen 0,1 bar und 0,4 bar liegt.

Es ist möglich, dass die Querschnitte der Vollstrahlen je- weils ringförmig geschlossen sind. In diesem Fall umgeben Querschnitte der Vollstrahlen somit jeweils einen Bereich, der in der Querschnittsebene gesehen vollständig vom Quer schnitt des jeweiligen Vollstrahls umschlossen ist. Dieser Bereich ist zwar Bestandteil der konvexen Hülle des jeweili- gen Vollstrahls, aber nicht Bestandteil des Querschnitts des jeweiligen Vollstrahls selbst. Alternativ ist es möglich, dass die Querschnitte der Vollstrahlen jeweils als Teil eines jeweiligen Kreisrings ausgebildet sind. Der jeweilige Kreis ring kann sich insbesondere über einen jeweiligen Winkel von mindestens 90° und maximal 270° erstrecken, meist etwa 150° bis 210°. Alternativ ist es möglich, dass die Querschnitte der Voll strahlen jeweils V-förmig oder zickzackförmig ausgebildet sind. Zickzackformen sind beispielsweise eine N-Form oder ei ne W-Form. Je weniger Knickpunkte der Querschnitt aufweist, desto bevorzugter wird die jeweilige Form realisiert.

Die jeweilige konvexe Hülle weist in der Querschnittsebene gesehen eine maximale Erstreckung auf. Der jeweilige Quer schnitt weist in der Querschnittsebene gesehen eine maximale effektive Breite auf. Vorzugsweise ist das Verhältnis der ma ximalen Erstreckung zur maximalen effektiven Breite größer als 3:1, insbesondere größer als 5:1.

In vielen Fällen umfasst die Kühleinrichtung - zusätzlich zu dem ersten Kühlbalken - mindestens einen zweiten Kühlbalken. Insbesondere bei einer der Fertigstraße nachgeordneten Küh leinrichtungen (d.h. bei einer Kühlstrecke) ist dies in der Regel der Fall. Die zweiten Kühlbalken erstrecken sich in diesem Fall - ebenso wie der erste Kühlbalken - in Breiten- richtung des Walzguts gesehen vollständig über das Walzgut.

Auch weisen sie - ebenso wie der erste Kühlbalken - zum Walz gut hin jeweils mehrere Kühlmittelauslässe auf, mittels derer Wasser auf das Walzgut aufgebracht wird. Die zweiten Kühlmit telauslässe sind im zweiten Kühlbalken ortsfest in mindestens einer sich in Breitenrichtung des Walzguts erstreckenden Rei he angeordnet. Innerhalb der jeweiligen Reihe weisen die zweiten Kühlmittelauslässe jeweils einen vorbestimmten Ab stand voneinander auf. Die zweiten Kühlbalken sind aber in Transportrichtung des Walzguts gesehen hinter dem ersten Kühlbalken angeordnet. Das Walzgut wird also zuerst mittels des ersten Kühlbalkens gekühlt, danach mittels der zweiten Kühlbalken.

Vorzugsweise sind die zweiten Kühlmittelauslässe mindestens eines der zweiten Kühlbalken in Breitenrichtung des Walzguts gesehen zwischen den Kühlmittelauslässen des ersten Kühlbal kens angeordnet. Dadurch können verbleibende Ungleichmäßig keiten bei der Kühlung mittels des ersten Kühlbalkens gut ausgeglichen werden. Bei diesem zweiten Kühlbalken kann es sich insbesondere um denjenigen Kühlbalken handeln, der dem ersten Kühlbalken in Transportrichtung des Walzguts gesehen unmittelbar nachgeordnet ist.

Es ist möglich, dass die zweiten Kühlmittelauslässe mindes tens eines der zweiten Kühlbalken als Vollstrahldüsen ausge bildet sind, aus denen im Betrieb ein Vollstrahl mit einem jeweiligen Querschnitt austritt. In diesem Fall können die Querschnitte dieser Vollstrahlen jeweils eine konvexe Hülle aufweisen und kann weiterhin diese jeweilige konvexe Hülle mindestens einen Bereich enthalten, der im jeweiligen Voll strahl selbst nicht enthalten ist. Dadurch können bezüglich des entsprechenden zweiten Kühlbalkens dieselben Vorteile er- reicht werden wie bezüglich des ersten Kühlbalkens.

Alternativ ist es möglich, dass die zweiten Kühlmittelausläs se mindestens eines der zweiten Kühlbalken zwar als Voll strahldüsen ausgebildet sind, aus denen im Betrieb ein Voll- strahl mit einem jeweiligen Querschnitt austritt, wobei die Querschnitte dieser Vollstrahlen zwar jeweils eine konvexe Hülle aufweisen, diese jeweilige konvexe Hülle jedoch mit dem Querschnitt des jeweiligen Vollstrahls übereinstimmt. In die sem Fall sind die Vollstrahldüsen des entsprechenden zweiten Kühlbalkens auf konventionelle Art und Weise ausgebildet.

Ebenso ist es auch möglich, dass die zweiten Kühlmittelaus lässe mindestens eines der zweiten Kühlbalken als Fächerdüsen oder Sprühdüsen ausgebildet sind.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ebenfalls durch ein Verfah ren zum Fertigwalzen und Abkühlen eines flachen, langge streckten Walzguts aus Metall in einer Behandlungslinie nach Anspruch 13 gelöst, wobei das Walzgut in der Fertigstraße der Behandlungslinie warmgewalzt wird, und das zumindest teilwei se warmgewalzte Walzgut in einer Kühleinrichtung der Behand lungslinie abgekühlt wird, wobei das Walzgut in dessen Brei tenrichtung durch mehrere Vollstrahlen durch Wasser abgekühlt wird, wobei mehrere, vorzugsweise alle, Vollstrahlen jeweils eine konvexe Hülle mit mindestens einem Bereich enthalten, der im jeweiligen Vollstrahl selbst nicht enthalten ist. Gemäß einer Ausführungsform wird das Walzgut nach dem Abküh len zu einem Coil aufgewickelt.

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 Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei spiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:

FIG 1 eine Behandlungslinie für ein flaches, langge strecktes, heißes Walzgut von der Seite,

FIG 2 die Behandlungslinie von FIG 1 von oben, FIG 3 die dem Walzgut zugewandte Seite eines ersten Kühlbalkens,

FIG 4 einen Kühlmittelauslass und einen Vollstrahl, FIG 5 den Vollstrahl von FIG 4 im Querschnitt,

FIG 6 bis 13 zu FIG 5 alternative Querschnitte, FIG 14 die dem Walzgut zugewandte Seite eines zweiten

Kühlbalkens,

FIG 15 einen Vollstrahl im Querschnitt, FIG 16 einen Kühlmittelauslass und einen Fächer strahl,

FIG 17 und 18 mögliche Querschnitte eines Fächerstrahls, FIG 19 einen Kühlmittelauslass und ein Sprühbild und FIG 20 ein Sprühbild.

Beschreibung der Ausführungsformen

Gemäß den FIG 1 und 2 weist eine Behandlungslinie eine Fer tigstraße 1 auf. In der Regel weist die Fertigstraße 1 mehre re Walzgerüste 2 auf, oftmals zwischen drei und sieben Walz- gerüsten 2, insbesondere vier oder sechs Walzgerüste 2, bei spielsweise fünf Walzgerüste 2. Dargestellt sind in den FIG 1 und 2 nur das erste und das letzte Walzgerüst 2 der Fertig straße 1. Die Walzgerüste 2 sind in der Regel hintereinander angeordnet, so dass sie von einem flachen, langgestreckten, heißen Walzgut 3 aus Metall in einer einheitlichen Transport richtung x durchlaufen werden. Im Einzelfall kann aber auch ein reversierendes Walzen erfolgen. Das Walzgut 2 kann bei spielsweise aus Stahl oder Aluminium bestehen. Es kann sich alternativ um ein Band oder um ein Grobblech handeln.

In der Fertigstraße 1 wird das Walzgut 3 von einer Anfangsdi cke auf eine Enddicke gewalzt. Das Walzgut 3 läuft also mit der Anfangsdicke in das erste Walzgerüst 2 der Fertigstraße 1 ein und mit der Enddicke aus dem letzten Walzgerüst 2 der Fertigstraße 1 aus. Das Walzgut 3 weist beim Auslaufen aus dem letzten Walzgerüst 2 der Fertigstraße 1 eine Endwalztem peratur auf. Die Endwalztemperatur kann beispielsweise bei einem Walzgut 3 aus Stahl zwischen 750 °C und 1.000 °C lie- gen.

Die meisten der der Fertigstraße 1 vorgeordneten Komponenten der Behandlungslinie sind im Rahmen der vorliegenden Erfin dung von untergeordneter Bedeutung. Beispielsweise kann der Fertigstraße 1 eine Stranggießanlage vorgeordnet sein. Nach

Bedarf kann zwischen der Fertigstraße 1 und der Stranggießan lage eine Vorstraße oder ein Vorgerüst angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass der Fertigstraße 1 ein Ofen vorgeord net ist, in dem ein Vorband auf Walztemperatur erwärmt wird. Auch andere Ausgestaltungen sind möglich.

Die Behandlungslinie weist weiterhin eine Kühleinrichtung 4 auf. Die Kühleinrichtung 4 ist im vorliegenden Fall als Kühl strecke ausgebildet, die der Fertigstraße 1 nachgeordnet ist. In der Kühlstrecke wird das Walzgut 3, ausgehend von der End walztemperatur auf eine Zieltemperatur gekühlt. Die Zieltem peratur kann beispielsweise bei einem Walzgut 3 aus Stahl im Bereich zwischen 150 °C und 800 °C liegen. Oftmals wird ver- sucht, einen vorgegebenen zeitlichen Temperaturverlauf exakt einzustellen. Alternativ zu einer Anordnung hinter der Fer tigstraße 1 könnte die Kühleinrichtung 4 auch innerhalb der Fertigstraße 1 angeordnet sein, also als Zwischengerüstküh- lung ausgebildet sein, die zwischen je zwei Walzgerüsten 2 der Fertigstraße angeordnet ist. Alternativ zu einer Anord nung hinter der Fertigstraße 1 oder innerhalb der Fertigstra ße 1 könnte die Kühleinrichtung 4 der Fertigstraße 1 auch vorgeordnet sein, beispielsweise als Vorbandkühlung zwischen einer Vorstraße oder einem Vorgerüst und der Fertigstraße 1 ausgebildet sein.

Der Kühlstrecke kann beispielsweise im Falle eines Bandes ein Haspel nachgeordnet sein. Im Falle eines Grobblechs kann der Kühlstrecke eine Ablage nachgeordnet sein. Die der Kühlstre cke nachgeordneten Einrichtungen sind von untergeordneter Be deutung und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Die Kühlstrecke weist Rollen 5 auf, mittels derer das Walzgut 3 in der Transportrichtung x durch die Kühlstrecke gefördert wird. Die Rollen 5 sind nur in FIG 1 dargestellt. In FIG 1 wiederum sind nur einige der Rollen 5 mit ihrem Bezugszeichen versehen. Die Rollen 5 als solche sind im Rahmen der vorlie genden Erfindung jedoch von untergeordneter Bedeutung und werden daher nicht weiter behandelt.

Zum Kühlen des Walzguts 3 weist die Kühleinrichtung 4 einen ersten Kühlbalken 6 auf. Der erste Kühlbalken 6 erstreckt sich gemäß FIG 2 in Breitenrichtung y des Walzguts 3 gesehen vollständig über das Walzgut 3. Dies gilt unabhängig von der konkreten Breite des Walzguts 3. Der erste Kühlbalken 6 ist also derart dimensioniert, dass er das Walzgut 3 in Breiten richtung y gesehen auch dann vollständig überdeckt, wenn das Walzgut 3, bezogen auf die Behandlungslinie, die maximal mög- liehe Breite aufweist. Zumindest bei einer Kühlstrecke ist weiterhin nicht nur der erste Kühlbalken 6 vorhanden, sondern weist die Kühleinrichtung 4 zusätzlich auch eine Anzahl von zweiten Kühlbalken 7 auf. Auch die zweiten Kühlbalken 7 er- strecken sich in Breitenrichtung y des Walzguts 3 gesehen vollständig über das Walzgut 3.

Entsprechend der Darstellung in den FIG 1 und 2 wird die vor- liegende Erfindung mit einem ersten Kühlbalken 6 und auch zweiten Kühlbalken 7 erläutert, die alle oberhalb des Walz guts 3 (bzw. oberhalb der Rollen 5) angeordnet sind. Alterna tiv könnten die Kühlbalken 6, 7 alle unterhalb des Walzguts 3 (bzw. unterhalb der Rollen 5) angeordnet sein. Die entspre- chenden Ausführungen zur Anordnung und Ausgestaltung der

Kühlbalken zu den Kühlbalken 6, 7 bleiben in diesem Fall un verändert gültig. Es ist auch möglich, dass sowohl oberhalb als auch unterhalb des Walzguts 3 Kühlbalken 6, 7 angeordnet sind. In diesem Fall gelten die entsprechenden Ausführungen zur Anordnung und Ausgestaltung der Kühlbalken 6, 7 unabhän gig voneinander für die oberhalb des Walzguts 3 angeordneten Kühlbalken 6, 7 einerseits und die unterhalb des Walzguts 3 angeordneten Kühlbalken 6, 7 andererseits. Der erste Kühlbalken 5 weist entsprechend der Darstellung in FIG 3 zum Walzgut 3 hin mehrere Kühlmittelauslässe 8 auf. Mittels der Kühlmittelauslässe 8 wird Wasser 9 (siehe die FIG 1 und 4) auf das Walzgut 3 aufgebracht. Die Kühlmittelausläs se 8 sind entsprechend der Darstellung in FIG 3 im ersten Kühlbalken 6 ortsfest angeordnet. Die Kühlmittelauslässe 8 können nach Bedarf in einer Reihe oder in mehreren Reihen an geordnet sein. Innerhalb der jeweiligen Reihe weisen die Kühlmittelauslässe 8 in Breitenrichtung y des Walzguts 3 ge sehen jeweils einen vorbestimmten Abstand al voneinander auf. Der Abstand kann im Bereich weniger cm liegen, beispielsweise bei 4 cm bis 8 cm. Die Kühlmittelauslässe 8 erstrecken sich insgesamt ebenfalls über die gesamte Breite des Walzguts 3. Die Seitenkanten eines Walzguts 3 mit maximal möglicher Brei te sind in FIG 3 gestrichelt eingezeichnet. Strichpunktiert ist weiterhin die Mittellinie des durch die Rollen 5 defi nierten Rollgangs eingezeichnet. Die Kühlmittelauslässe 8 des ersten Kühlbalkens 6 sind in al ler Regel einheitlich ausgebildet. Nachfolgend wird in Ver bindung mit FIG 4 und 5 daher nur einer der Kühlmittelausläs se 8 näher erläutert. Die entsprechenden Ausführungen gelten aber auch für die anderen Kühlmittelauslässe 8 des ersten Kühlbalkens 6.

Entsprechend der Darstellung in FIG 4 ist der Kühlmittelaus lass 8 als Vollstrahldüse ausgebildet. Aus der Vollstrahldüse tritt also im Betrieb ein Vollstrahl 10 aus. Ein Vollstrahl 10 und hiermit korrespondierend eine Vollstrahldüse sind dadurch charakterisiert, dass der Vollstrahl 10 sich nicht oder zumindest nur geringfügig aufweitet. Ein Strahlöffnungs winkel oil, den der Vollstrahl 10 aufweist, liegt in der Regel maximal bei 5°, oftmals bei nur 3° oder nur 2° oder sogar ei nem noch geringeren Wert. Im Idealfall liegt der Strahlöff nungswinkel oil bei 0° oder möglichst nahe bei 0°.

FIG 5 zeigt den Querschnitt 11 des Vollstrahls 10 nach dem Austreten aus dem Kühlmittelauslass 8. Ein Abstand b der

Querschnittsebene 12, in welcher der Querschnitt 11 erfasst wird, kann entsprechend der Darstellung in FIG 4 beispiels weise zwischen 20 % und 80 % des Abstands betragen, den der Kühlmittelauslass 8 in Strahlrichtung r gesehen vom Walzgut 3 aufweist. Die Strahlrichtung r ist im vorliegenden Fall ent sprechend der Darstellung in FIG 1 und 4 orthogonal zur Transportrichtung x und auch orthogonal zur Breitenrichtung y. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Gemäß FIG 5 ist der Querschnitt 11 des Vollstrahls 10 zwar in sich zusam- menhängend, aber nicht konvex. Die zugehörige konvexe Hülle enthält somit (mindestens) einen Bereich 13, der zwar in der konvexen Hülle enthalten ist, nicht aber im jeweiligen Voll strahl 10 selbst. Die konvexe Hülle weist - in der Querschnittsebene 12 gesehen - eine maximale Erstreckung D auf. Im Falle der Ausgestaltung gemäß FIG 5 ist dies der Durchmesser der konvexen Hülle. Der Querschnitt 11 seinerseits weist in der Querschnittsebene 12 eine maximale effektive Breite d auf. Die maximale effektive Breite d des Querschnitts 11 kann in der Regel wie folgt de finiert werden: Man wählt einen beliebigen Anfangspunkt PI am Rand des Quer schnitts 11 und zieht, ausgehend von dem Punkt PI, eine gera de Linie L, die in den Querschnitt 11 eintritt. Man ermittelt den Endpunkt P2, an dem die Linie L wieder aus dem Quer schnitt 11 austritt. Man ermittelt als nächstes die beiden Winkel ßl und ß2, unter denen die Linie L am Anfangspunkt PI und am Endpunkt P2 in den Querschnitt eintritt bzw. aus dem Querschnitt 11 austritt. Jeder der beiden Winkel ßl und ß2 kann maximal 90° betragen. Als nächstes dreht man die Linie L um den Anfangspunkt PI, bis man denjenigen Endpunkt P2 gefun- den hat, bei dem die Summe der beiden Winkel ßl und ß2 maxi mal ist. Die Länge der nunmehr ermittelten Linie L ist die effektive Breite für den Anfangspunkt PI. Diese effektive Breite ist sozusagen ein „Kandidat” für die maximale effekti ve Breite d. Man variiert nunmehr den Anfangspunkt PI und er- mittelt für jeden Anfangspunkt PI die Länge der jeweiligen effektiven Breite. Man ermittelt also den jeweiligen „Kandi daten" für die maximale effektive Breite d. Das Maximum der ermittelten effektiven Breiten ist die gesuchte maximale ef fektive Breite d.

Die maximale effektive Breite d ist stets kleiner als die ma ximale Erstreckung D. Vorzugsweise ist das Verhältnis der ma ximalen Erstreckung D zur effektiven Breite d größer als 3:1, insbesondere größer als 5:1.

Gemäß der Darstellung in FIG 5 ist der Querschnitt 11 ring förmig geschlossen. Dadurch umgibt der Querschnitt 11 einen einzelnen in sich zusammenhängenden Bereich 13, der in der Querschnittsebene 12 gesehen vollständig vom Querschnitt 11 umschlossen ist. In diesem Fall kann die effektive Breite an einem beliebigen Punkt PI wie folgt definiert sein: Man legt den Anfangspunkt PI an den äußeren Rand des Quer schnitts 11, also auf den vom Bereich 13 abgewandten Rand des Querschnitts 11. Ausgehend von dem Anfangspunkt PI sucht man den Endpunkt P2, bei dem die Verbindungslinie L mit dem An- fangspunkt PI am Endpunkt P2 in den Bereich 13 eintritt. Nun variiert man den Endpunkt P2, bis die Länge der Verbindungs linie L zwischen dem Anfangspunkt PI und dem Endpunkt P2 mi nimal ist. Die Länge der auf diese Weise ermittelten Linie L ist die effektive Breite für den Anfangspunkt PI. Durch Vari- ieren des Anfangspunkts PI kann man somit wie zuvor die maxi male effektive Breite d ermitteln.

Konkret bildet der Querschnitt 11 einen Kreisring. Es sind aber auch andere ringförmige (geschlossene) Querschnitte mög- lieh, beispielsweise entsprechend den Darstellungen in den

FIG 6 bis 9 auf einem Quadrat (alternativ beispielsweise ei nem Rechteck) oder auf Ellipsen oder Ovalen basierende Quer schnitte. Entsprechend der Darstellung in FIG 10 ist es weiterhin auch möglich, dass der Querschnitt 11 als Teil eines Kreisrings ausgebildet ist. Der Kreisring kann sich in diesem Fall be züglich des Mittelpunkts 14 des Kreisrings beispielsweise über einen Erstreckungswinkel g erstrecken, der in der Regel mindestens 90° und maximal 270° beträgt. Meist liegt der Er streckungswinkel a2 zwischen 120° und 240°, beispielsweise bei etwa 180°.

Entsprechend der Darstellung in FIG 11 ist es weiterhin auch möglich, dass der Querschnitt 11 V-förmig ausgebildet ist.

Entsprechend der Darstellung in den FIG 12 und 13 ist es auch möglich, dass der Querschnitt 11 zickzackförmig ausgebildet ist. FIG 12 zeigt dies für eine N-Form, FIG 13 für eine W- Form.

Die zweiten Kühlbalken 7 weisen gemäß FIG 14 - analog zum ersten Kühlbalken 6 - zum Walzgut 3 hin ebenfalls jeweils mehrere Kühlmittelauslässe 15 auf. Mittels der Kühlmittelaus- lässe 15 der zweiten Kühlbalken 7 wird ebenfalls Wasser 9 auf das Walzgut 3 aufgebracht. Die zweiten Kühlbalken 7 sind je doch in Transportrichtung x des Walzguts 3 gesehen hinter dem ersten Kühlbalken 6 angeordnet. Konkret ist in FIG 14 derje- nige zweite Kühlbalken 7 dargestellt, der dem ersten Kühlbal ken 6 in Transportrichtung x des Walzguts 3 gesehen unmittel bar nachgeordnet ist.

Auch bei den zweiten Kühlbalken 7 sind die Kühlmittelauslässe 15 im jeweiligen Kühlbalken 7 ortsfest angeordnet. Die Kühl mittelauslässe 15 sind - analog zu den Kühlmittelauslässen 8 des ersten Kühlbalkens 6 - in einer Reihe oder in mehreren Reihen angeordnet. Innerhalb der jeweiligen Reihe weisen sie entsprechend der Darstellung in FIG 14 in Breitenrichtung y des Walzguts 3 gesehen jeweils einen vorbestimmten Abstand a2 voneinander auf. Der Abstand a2 kann insbesondere mit dem Ab stand al übereinstimmen, mit dem die Kühlmittelauslässe 8 des ersten Kühlbalkens 6 in Breitenrichtung y des Walzguts 3 ge sehen voneinander beabstandet sind.

Die Anordnung der Kühlmittelauslässe 15 der zweiten Kühlbal ken 7 kann nach Bedarf sein. Insbesondere bei dem in FIG 14 dargestellten zweiten Kühlbalken 7 - also demjenigen Kühlbal ken 7, der in Transportrichtung x des Walzguts 3 gesehen dem ersten Kühlbalken 6 unmittelbar nachgeordnet ist - sind die

Kühlmittelauslässe 15 des entsprechenden Kühlbalkens 7 jedoch vorzugsweise in Breitenrichtung y des Walzguts 3 gesehen zwi schen den Kühlmittelauslässen 8 des ersten Kühlbalkens 6 an geordnet. Dies ist in FIG 14 daraus ersichtlich, dass zum ei- nen der Abstand a2 mit dem Abstand al übereinstimmt und zum anderen die Mittellinie des Rollgangs, die in FIG 14 wieder strichpunktiert eingezeichnet ist, von den beiden unmittelbar benachbarten Kühlmittelauslässen 15 gleich weit beabstandet ist, während bei dem ersten Kühlbalken 6 entsprechend der Darstellung in FIG 3 einer der dortigen Kühlmittelauslässe 8 auf der Mittellinie des Rollgangs liegt. Die Kühlmittelauslässe 15 der zweiten Kühlbalken 7 können nach Bedarf ausgebildet sein. Hierbei ist es möglich, dass die Kühlmittelauslässe 15 der zweiten Kühlbalken 7 alle gleichartig ausgebildet sind. Es ist aber auch möglich, dass die Kühlmittelauslässe 15 eines der zweiten Kühlbalken 7 an ders ausgebildet sind als die Kühlmittelauslässe 15 eines an deren der zweiten Kühlbalken 7. Die nachfolgenden Ausführun gen beziehen sich daher jeweils auf einen einzelnen zweiten Kühlbalken 7. Dies schließt zwar einerseits nicht aus, dass auch die Kühlmittelauslässe 15 der anderen zweiten Kühlbalken

7 gleichartig ausgebildet sind. Es impliziert aber anderer seits nicht zwangsweise, dass die Kühlmittelauslässe 15 der anderen zweiten Kühlbalken 7 gleichartig ausgebildet sind. Die Kühlmittelauslässe 15 eines der zweiten Kühlbalken 7 kön nen auf die gleiche Art und Weise ausgebildet sein wie die Kühlmittelauslässe 8 des ersten Kühlbalkens 6. Es wird auf die obigen Ausführungen zu den FIG 4 bis 13 verwiesen. Sofern die Kühlmittelauslässe 15 mindestens eines der zweiten Kühl- balken 7 derart ausgebildet sind, umfassen diese zweiten

Kühlbalken 7 in der Regel zumindest denjenigen zweiten Kühl balken 7, der dem ersten Kühlbalken 6 in Transportrichtung x des Walzguts 3 gesehen unmittelbar nachgeordnet ist. Auch ist es möglich, dass die Kühlmittelauslässe 15 eines der zweiten Kühlbalken 7 zwar - in Übereinstimmung mit den Kühl mittelauslässen 8 des ersten Kühlbalkens 6 - als Vollstrahl düsen ausgebildet sind, aus denen im Betrieb ein Vollstrahl mit einem jeweiligen Querschnitt austritt (vergleiche FIG 4). Es ist aber entsprechend der Darstellung in FIG 15 möglich, dass im Gegensatz zu den Vollstrahlen der Kühlmittelauslässe

8 des ersten Kühlbalkens 6 der Querschnitt 16 der Vollstrah len der Kühlmittelauslässe 15 des entsprechenden zweiten Kühlbalkens 7 eine konvexe Hülle aufweist, die mit dem Quer- schnitt 16 des entsprechenden Vollstrahls übereinstimmt.

Auch ist es möglich, dass die Kühlmittelauslässe 15 eines der zweiten Kühlbalken 7 als Fächerdüsen ausgebildet sind. In diesem Fall weisen die mittels dieser Kühlmittelauslässe 15 abgegebenen Strahlen 17 entsprechend der Darstellung in FIG 16 in zumindest einer Richtung einen nennenswerten Strahlöff nungswinkel a2 auf. Der Strahlöffnungswinkel a2 liegt oftmals oberhalb von 40°. Je nach Ausgestaltung des entsprechenden

Kühlmittelauslasses 15 kann das Spritzbild des entsprechenden Kühlmittelauslasses 15 entweder entsprechend der Darstellung in FIG 17 eine langgestreckte Ellipse oder entsprechend der Darstellung in FIG 18 ein Kreis sein. Orientierung und Ver- drehung der Ellipsen relativ zur Transportrichtung x und zur Breitenrichtung y können nach Bedarf gestaltet werden. Die Situation, bei welcher eine Ellipse entsprechend der Darstel lung in FIG 17 schräg gestellt ist, ist jedoch in der Regel zu bevorzugen. Ebenso wie bei den Vollstrahldüsen muss die Strahlrichtung r jedoch nicht orthogonal zu der durch die Transportrichtung x und die Breitenrichtung y definierten Ebene orientiert sein.

Auch ist es möglich, dass die Kühlmittelauslässe 15 eines der zweiten Kühlbalken 7 entsprechend der Darstellung in FIG 19 als Sprühdüsen ausgebildet sind. In diesem Fall ergibt sich entsprechend der Darstellung in FIG 20 ein kreisförmiges Sprühbild, wobei jedoch entsprechend der Darstellung in FIG 19 das Wasser 9 nicht mehr direkt auf das Walzgut 3 aufge- spritzt wird, also nicht mehr mit einer nennenswerten auf das Walzgut 3 zu gerichteten Geschwindigkeit auf das Walzgut 3 auftrifft.

Falls einer der zweiten Kühlbalken 7 als Kühlmittelauslässe 15 Fächerdüsen oder Sprühdüsen aufweist, handelt es sich bei diesem zweiten Kühlbalken 7 zwar nicht zwingend, wohl aber vorzugsweise um einen zweiten Kühlbalken 7, der dem ersten Kühlbalken 6 nicht unmittelbar nachgeordnet ist. Es ist möglich, dass der erste Kühlbalken 6 als Intensivkühl balken ausgebildet ist. Die gleiche Ausgestaltung ist auch bei den zweiten Kühlbalken 7 möglich, sofern sie Vollstrahl düsen aufweisen. In diesem Fall tritt das Wasser 9 aus den Kühlmittelauslässen 8, 15 der entsprechenden Kühlbalkens 6, 7 mit einem Druck pl aus, der mindestens 1 bar beträgt. Meist liegt der Druck pl zwischen 1,5 bar und 4 bar. Alternativ ist es möglich, dass der erste Kühlbalken 6 als Laminarkühlbalken ausgebildet ist. Die gleiche Ausgestaltung ist auch bei den zweiten Kühlbalken 7 möglich, sofern sie Vollstrahldüsen aufweisen. In diesem Fall tritt das Wasser 9 aus den Kühlmittelauslässen 8, 15 der entsprechenden Kühlbal- ken 6, 7 mit einem Druck p2 aus, der maximal 0,5 bar beträgt. Meist liegt der Druck p2 zwischen 0,1 bar und 0,4 bar. Den zweiten Kühlbalken 7, die Fächerdüsen oder Sprühdüsen aufwei sen, kann das Wasser 9 zwar mit einem höheren Druck zugeführt werden. Aufgrund der Auslegung der Kühlmittelauslässe 15 als Fächerdüsen oder Sprühdüsen erfolgt bei diesen zweiten Kühl balken 7 jedoch stets eine Laminarkühlung.

Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbeson dere kann durch die nicht konvexe, oftmals „hohle” Ausgestal- tung des Querschnitts der Vollstrahlen 10 des ersten Kühlbal kens 6 und gegebenenfalls auch weiterer Kühlbalken 7 der Auf- treffbereich, in dem der jeweilige Vollstrahl 10 auf das Walzgut 3 auftrifft, deutlich vergrößert werden. Die Un gleichmäßigkeiten bei der Kühlung des Walzguts 3 können dadurch verringert werden. Die übrigen Vorteile von Voll strahlen 10 bleiben jedoch erhalten.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge schränkt und andere Varianten können vom Fachmann hieraus ab geleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu ver lassen. Bezugszeichenliste

1 Fertigstraße

2 Walzgerüste

3 Walzgut

4 Kühleinrichtungen

5 Rollen

6, 7 Kühlbalken 8, 15 Kühlmittelauslässe

9 Wasser

10 Vollstrahl

11, 16 Querschnitte 12 Querschnittsebene

13 Bereich

14 Mittelpunkt 17 Strahlen al, a2 Abstand Kühlmittelauslass-Kühlmittelauslass b Abstand Querschnittsebene-Kühlmittelauslass d effektive Breite

D maximale Erstreckung

L gerade Linie pl, p2 Drücke

PI Anfangspunkt

P2 Endpunkt r Strahlrichtung x Transportrichtung

Y Breitenrichtung al, a2 Strahlöffnungswinkel ßl, ß2 Winkel Y Erstreckungswinkel