Kühlstrecke mit Power Cooling und Laminarkühlung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine Kühlstrecke für ein flaches Walzgut,

- wobei das flache Walzgut durch einen Wirkbereich einer Anzahl von Spritzbalken geführt wird,

- wobei den Spritzbalken über eine Pumpe und ein Zuleitungs- System aus einem Reservoir ein flüssiges Kühlmittel zuge ^¬ führt wird,

- wobei Öffnungsstellungen von den Spritzbalken innerhalb des Zuleitungssystems vorgeordneten Ventilen entsprechend eines mittels des jeweiligen Spritzbalkens auf das flache Walzgut aufzubringenden jeweiligen Teilflusses eingestellt werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Steuereinrichtung für eine Kühlstrecke für ein flaches Walzgut,

- wobei die Steuereinrichtung Ventile, die in einem sich zwi- sehen einem Reservoir für ein flüssiges Kühlmittel und ei ^¬ ner Anzahl von Spritzbalken erstreckenden Zuleitungssystem angeordnet sind, entsprechend eines mittels des jeweiligen Spritzbalkens auf das flache Walzgut aufzubringenden jewei ^¬ ligen Teilflusses einstellt.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Computerpro ^¬ gramm, das Maschinencode umfasst, der von einer softwarepro ^¬ grammierbaren Steuereinrichtung unmittelbar ausführbar ist, wobei die Ausführung des Maschinencodes durch die software- programmierbare Steuereinrichtung bewirkt, dass die Steuer ^¬ einrichtung entsprechend ausgebildet ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Kühlstrecke für ein flaches Walzgut,

- wobei die Kühlstrecke einen Wirkbereich aufweist, durch den das flache Walzgut geführt wird,

- wobei der Wirkbereich mittels einer Anzahl von Spritzbalken mit einem flüssigen Kühlmittel beaufschlagbar ist, - wobei das flüssige Kühlmittel den Spritzbalken über eine Pumpe und ein Zuleitungssystem aus einem Reservoir für das flüssige Kühlmittel zugeführt wird,

- wobei den Spritzbalken innerhalb des Zuleitungssystems Ven- tile vorgeordnet sind,

- wobei die Kühlstrecke eine Steuereinrichtung aufweist,

- wobei Öffnungsstellungen der Ventile von der Steuereinrichtung entsprechend eines mittels des jeweiligen Spritzbal ^¬ kens auf das flache Walzgut aufzubringenden jeweiligen Teilflusses eingestellt werden.

Die oben genannten Gegenstände sind allgemein bekannt.

Im Stand der Technik erfolgt oftmals eine so genannte

Laminarkühlung. Bei einer Laminarkühlung weist die Kühlstrecke eine Anzahl von Spritzbalken auf, mittels derer das flüs ^¬ sige Kühlmittel entweder nur von oben oder sowohl von oben als auch von unten auf das flache Walzgut aufgebracht wird. Neuerdings ist auch ein so genanntes Power Cooling bekannt. Power Cooling - das heißt das intensive Kühlen von warmem Walzgut - ist eine neuartige Kühlungsmethode zum Kühlen eines Walzguts beim Warmwalzen oder unmittelbar danach. Sie dient dazu, die Mikrostruktur und damit die mechanischen Eigen- schaffen des Endprodukts gezielt einzustellen. Insbesondere sogenannte AHSS (= advanced high strength steels) erfordern immer mehr Kühlungsintensität und Kühlungsflexibilität. Diese Anforderungen werden durch Power Cooling erfüllt. Beim Power Cooling werden mittels der Spritzbalken deutlich größere Vo- lumenströme an flüssigem Kühlmittel auf das flache Walzgut aufgebracht als bei einer Laminarkühlung.

Wenn mittels einer Kühlstrecke, die für ein Power Cooling ausgelegt ist, eine Laminarkühlung bewirkt werden soll, dür- fen nicht einfach die den Spritzbalken vorgeordneten Ventile vollständig geöffnet und geschlossen werden. Denn dies hätte zur Folge, dass die große Menge an flüssigem Kühlmittel, die für ein Power Cooling benötigt wird, auf das flache Walzgut aufgebracht wird. Es ist also erforderlich, mittels des je ^¬ weiligen Spritzbalkens eine deutlich geringere Menge an flüs ^¬ sigem Kühlmittel auf das flache Walzgut aufzubringen. Im Stand der Technik ist bekannt, zwei getrennte Zuleitungs- systeme vorzusehen, denen jeweils eine eigene Pumpe zugeord ^¬ net ist. Soll ein Power Cooling realisiert werden, erfolgt die Zuführung an flüssigem Kühlmittel zu den Spritzbalken über das eine Zuleitungssystem, soll eine Laminarkühlung rea- lisiert werden, erfolgt die Zuführung an flüssigem Kühlmittel zu den Spritzbalken über das andere Zuleitungssystem. Hierbei ist es alternativ möglich, dass in den Zuleitungssystemen für den jeweiligen Spritzbalken jeweils ein eigenes Ventil angeordnet ist und die Vereinigung der Zuleitungssysteme erst nach den jeweiligen Ventilen erfolgt. Alternativ kann die

Vereinigung der Zuleitungssysteme vor dem jeweiligen Ventil erfolgen. In diesem Fall sind die Zuleitungssysteme - bei ^¬ spielsweise mittels Absperrventilen - gegeneinander verriegelt.

Es wäre wünschenswert, die Spritzbalken über ein einziges Zu ^¬ leitungssystem mit dem flüssigen Kühlmittel versorgen zu können. Dies scheitert in der Praxis jedoch daran, dass für die Realisierung des Power Cooling ein relativ hoher Leitungs- druck erforderlich ist und das das jeweilige Ventil durch ^¬ strömende flüssige Kühlmittel kavitiert, wenn der das jewei ^¬ lige Ventil durchströmende Teilfluss an flüssigem Kühlmittel auf einen so niedrigen Wert eingestellt wird, wie er für eine Laminarkühlung erforderlich ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, die Spritzbalken über ein einziges Zuleitungssystem mit dem flüssigen Kühlmittel zu versorgen und dennoch sowohl ein Power Cooling als auch eine

Laminarkühlung realisieren zu können.

Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird ein Be- triebsverfahren der eingangs genannten Art dadurch weiter ausgebildet, dass eine Förderleistung der Pumpe und/oder ein mittels der Pumpe im Zuleitungssystem generierter Leitungsdruck entsprechend eines mittels der Spritzbalken in ihrer Gesamtheit auf das flache Walzgut aufzubringenden Gesamtflus ^¬ ses eingestellt wird.

Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst. Anspruch 3 betrifft ei- ne vorteilhafte Ausgestaltung der Steuereinrichtung.

Erfindungsgemäß wird eine Steuereinrichtung der eingangs ge ^¬ nannten Art dadurch weiter ausgebildet, dass die Steuereinrichtung eine Förderleistung einer innerhalb des Zuleitungs- Systems den Ventilen vorgeordneten Pumpe und/oder einen mittels der Pumpe im Zuleitungssystem generierten Leitungsdruck entsprechend eines mittels der Spritzbalken ihrer Gesamtheit auf das flache Walzgut aufzubringenden Gesamtflusses ein ^¬ stellt .

Es ist möglich, dass der Steuereinrichtung der Gesamtfluss als solcher direkt bekannt ist. Vorzugsweise jedoch ermittelt die Steuereinrichtung den Gesamtfluss anhand der Teilflüsse selbsttätig .

Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst. Erfindungsgemäß bewirkt die Ausführung des Maschinencodes durch die softwareprogrammierbare Steuereinrichtung, dass die Steuereinrichtung erfin- dungsgemäß ausgebildet ist.

Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Kühlstrecke mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltun ^¬ gen der Kühlstrecke sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 6 bis 8.

Erfindungsgemäß wird eine Kühlstrecke der eingangs genannten Art dadurch weiter ausgebildet, dass eine Förderleistung der Pumpe und/oder ein mittels der Pumpe im Zuleitungssystem generierter Leitungsdruck von der Steuereinrichtung entsprechend eines mittels der Spritzbalken in ihrer Gesamtheit auf das flache Walzgut aufzubringenden Gesamtflusses eingestellt wird.

Aufgrund der entsprechenden Ansteuerung der Pumpe durch die Steuereinrichtung wird der Leitungsdruck zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert eingestellt. Weiterhin sind die Öffnungsstellungen der Ventile zwischen einer jeweiligen vollständig geschlossenen Stellung und einer jeweiligen vollständig geöffneten Stellung stufenlos oder in mehreren Stufen einstellbar. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es problemlos hinnehmbar, dass in dem Fall, dass der Leitungs- druck den Maximalwert aufweist, mindestens eine jeweilige

Öffnungsstellung der Ventile existiert, bei welcher das das jeweilige Ventil durchströmende flüssige Kühlmittel

kavitiert. Denn aufgrund der entsprechenden Ansteuerung der Pumpe herrscht in dem Fall, dass eine Laminarkühlung reali- siert werden soll, im Zuleitungssystem ein Leitungsdruck, der deutlich niedriger als der Maximalwert ist. Das entsprechende Ventil kann daher wegen des relativ niedrigen Leitungsdruckes relativ weit geöffnet werden, so dass kein Kavitieren mehr zu befürchten ist.

Die Ventile weisen in dem Fall, dass der Leitungsdruck den Maximalwert aufweist, bei der jeweiligen vollständig geöffne ^¬ ten Stellung einen jeweiligen Maximalfluss und bei der Öffnungsstellung, bei welcher das das jeweilige Ventil durch- strömende flüssige Kühlmittel kavitiert, einen jeweiligen

Kavitierfluss auf. Ein Verhältnis des jeweiligen Maximalflus ^¬ ses zum jeweiligen Kavitierfluss legt vorzugsweise maximal bei 5:1. Die Ventile können, wie allgemein üblich, als Drosselklappen ausgebildet sein. 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 Ausführungsbei- spiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:

FIG 1 eine Kühlstrecke von der Seite,

FIG 2 Kennlinien und

FIG 3 ein Ventil im Schnitt.

Gemäß FIG 1 weist eine Kühlstrecke für ein flaches Walzgut 1 einen Wirkbereich 2 auf, durch den das flache Walzgut 1 geführt wird. Im Wirkbereich 2 ist eine Anzahl von Spritzbalken 3i (i = 1, 2, 3,...) angeordnet. Mittels der Spritzbalken 3i ist der Wirkbereich 2 mit einem flüssigen Kühlmittel 4 beaufschlagbar. Das flüssige Kühlmittel 4 wird den Spritzbalken 3i über eine Pumpe 5 und ein Zuleitungssystem 6 aus einem Reservoir 7 für das flüssige Kühlmittel 4 zugeführt. Meist sind entsprechend der Darstellung in FIG 1 die Spritzbalken 3i sowohl oberhalb als auch unterhalb einer Passline 8 angeordnet, so dass das flüssige Kühlmittel 4 mittels der Spritzbalken 3i sowohl von oben als auch von unten auf das flache Walzgut 1 aufgebracht wird. In manchen Fällen kann es jedoch ausrei- chen, wenn die Spritzbalken 3i ausschließlich oberhalb der Passline 8 angeordnet sind.

Innerhalb des Zuleitungssystems 6 sind den Spritzbalken 3i Ventile 9i vorgeordnet. Die Ventile 9i - genauer: deren Öff- nungsstellungen si - sind von einer Steuereinrichtung 10 einstellbar. Die Ventile 9i werden von der Steuereinrichtung 10 derart angesteuert, dass die Öffnungsstellungen si der Venti ^¬ le 9i entsprechend eines jeweiligen Teilflusses fi einge ^¬ stellt werden, der mittels des jeweiligen Spritzbalkens 3i auf das flache Walzgut 1 aufgebracht werden soll. Weiterhin wird von der Steuereinrichtung eine Förderleistung M der Pumpe 5 entsprechend eines Gesamtflusses F eingestellt, der mit ^¬ tels der Spritzbalken 3i in ihrer Gesamtheit auf das flache Walzgut 1 aufgebracht werden soll. Alternativ zur Förderleis ^¬ tung M kann durch eine dem Gesamtfluss F entsprechende An- steuerung der Pumpe 5 ein Leitungsdruck p eingestellt werden, der mittels der Pumpe 5 im Zuleitungssystem 6 generiert wird. Der Gesamtfluss F kann von der Steuereinrichtung 10 selbsttätig direkt durch Aufsummieren der Teilflüsse fi ermittelt werden .

Die Steuereinrichtung 10 ist in der Regel als softwarepro- grammierbare Steuereinrichtung ausgebildet. Dies ist in FIG 1 dadurch angedeutet, dass in der Steuereinrichtung 10 das Kürzel ,,μΡ" für Mikroprozessor angegeben ist. In diesem Fall ist die Steuereinrichtung 10 mit einem Computerprogramm 11 programmiert. Das Computerprogramm 11 umfasst Maschinencode 12, der von der Steuereinrichtung 10 unmittelbar ausführbar ist. Die Ausführung des Maschinencodes 12 durch die Steuereinrichtung 10 bewirkt in diesem Fall die entsprechende Ausbildung und Betriebsweise der Steuereinrichtung 10. Durch entsprechende Ansteuerung der Pumpe 5 von Seiten der

Steuereinrichtung 10 kann der Leitungsdruck p im Zuleitungs- system 6 zwischen einem Minimalwert pmin und einem Maximalwert pmax eingestellt werden. Weiterhin können durch entspre ^¬ chende Ansteuerung der Ventile 9i von Seiten der Steuerein- richtung 10 deren Öffnungsstellungen si zwischen einer jeweiligen vollständig geschlossenen Stellung siO und einer jeweiligen vollständig geöffneten Stellung sil eingestellt werden. Die Einstellung der Öffnungsstellungen si ist gemäß FIG 2 stufenlos möglich. Alternativ könnte eine Einstellung in meh- reren Stufen realisiert sein. Mit jeder Öffnungsstellung si der Ventile 9i korrespondiert ein jeweiliger Teilfluss fi . Der Teilfluss fi ist gemäß FIG 2 zusätzlich auch vom Lei ^¬ tungsdruck p abhängig. In dem Fall, dass der Leitungsdruck p den Maximalwert pmax aufweist, existiert gemäß FIG 2 mindestens eine jeweilige Öffnungsstellung si der Ventile 9i, bei welcher das das jeweilige Ventil 9i durchströmende flüssige Kühlmittel 4 kavitiert, d.h. es bilden sich in dem das jeweilige Ventil 9i durchströmenden flüssigen Kühlmittel 4 in Strömungsrichtung gesehen hinter dem jeweiligen Ventil 9i Bläschen. Dieser - als solcher nachteilige und unerwünschte Effekt - kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ohne weiteres hingenommen werden, weil im Rahmen der vorliegenden Erfindung zur Erzielung eines bestimmten Teilflusses fi nicht nur die Öffnungsstellung si des entsprechenden Ventils 9i variiert werden kann, sondern auch die Fördermenge M der Pumpe 5 und/ oder der Leitungsdruck, den die Pumpe 5 im Zuleitungssystem 6 generiert, variiert werden kann.

Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich auf den Fall, dass der Leitungsdruck p den Maximalwert pmax aufweist. Gemäß FIG 2 weist das das jeweilige Ventil 9i durchströmende Kühl ^¬ mittel 4 bei der jeweiligen vollständig geöffneten Stellung sil einen jeweiligen Maximalfluss fil auf. Bei derjenigen je ^¬ weiligen Öffnungsstellung si, bei welcher das das jeweilige Ventil 9i durchströmende flüssige Kühlmittel 4 kavitiert, weist das flüssige Kühlmittel einen niedrigeren Teilfluss fiK auf, nachfolgend als Kavitierfluss fiK bezeichnet. Das Ver ^¬ hältnis des jeweiligen Maximalflusses fil zum jeweiligen Kavitierfluss fiK liegt in der Regel maximal bei 5:1 liegt. Es kann auch bei einem kleineren Wert liegen, beispielsweise bei 3:1 oder 2:1.

Aufgrund des Umstands, dass durch eine entsprechende Verrin ^¬ gerung der Förderleistung M und/oder eine entsprechende Ver- ringerung des Leitungsdruckes p das Kavitieren vermieden werden kann, ist es gemäß FIG 3 ohne weiteres möglich, dass die Ventile 9i als Drosselklappen ausgebildet sind.

Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbeson- dere kann auf einfache Weise im Betrieb als Laminarkühlung ein Kavitieren vermieden werden. Weiterhin ist ohne Weiteres ein Nachrüsten bestehender Power Cooling-Anlagen möglich. Es müssen lediglich die Steuereinrichtung 10 ausgetauscht oder umprogrammiert werden und die Pumpe 5 entsprechend tüchtig werden .

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 Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Bezugs zeichenliste 1 flaches Walzgut

2 Wirkbereich

3i Spritzbalken

4 Kühlmittel

5 Pumpe

6 Zuleitungssystem

7 Reservoir

8 Passline

9i Ventile

10 Steuereinrichtung

11 Computerprogramm

12 Maschinencode

F Gesamtfluss

fi Teilflüsse

fiK Kavitierfluss

fil Maximalfluss

M Förderleistung

p Leitungsdruck

pmin Minimalwert

pmax Maximalwert

si Öffnungsstellungen

siO vollständig geschlossene Stellungen sil vollständig geöffnete Stellungen