182212. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés melegen hengerelt rúdacélok szabályozott hűtésére
3 182212 4 Ismert olyan folyamatosan üzemelő szabályozott hűtőberendezés (TMB eljárás) is, amelynek hűtőelemeiben mindkét irányban víz áramlik az egyenletes hűtés elérése érdekében. A berendezés hátránya azonban, hogy meglehetősen hoszszú és a szál hűtésének elvégzéséhez továbbító berendezés alkalmazása szükséges. Az 1 383 174 sz. angol szabadalomban ismertetett konstrukció résfúvókával ellátott hűtőcsöveket, a hűtőcsövek végén befúvató fúvókákat és vízvisszafolyató nyílásokat tartalmazó, sorba kapcsolt hűtőszakaszokból áll. A vízáram a rúd haladási irányának megfelelően igen nagy erővel áramlik és a rúd továbbítását is végzi. A hűtőcsövek hosszúak, így az áramló víz a gőzpárna képződést bordás betonacélnál nem tudja megakadályozni, tehát a berendezés csak sima felületű szál hűtésére alkalmas. Ezen túlmenően a fúvókás rendszer csak tiszta, friss vízzel működik, különben a fúvókák eldugulnak. Olyan szabályozott hűtőberendezések is ismertek, amelyek a haladási iránnyal szemben működő fúvókákat tartalmaznak, így esetenként a hütőhatás sávokban érvényesül, ami nem kívánatos. Ilyen megoldásúak pl. a 2 726 473 sz. és a 27 27 362 sz. NSZK közzétételi iratokban szereplő berendezések. A jelen találmánnyal az ismertetett hátrányok kiküszöbölése a célunk és olyan eljárás, illetve berendezés kialakítása, amely folyamatos üzemelésre képes, helyigénye kicsi, továbbító berendezés alkalmazását nem igényli és egyenletesen jó hatásfokkal hűt. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy a hengerlési hőmérsékletről történő lehűtést legalább két lépésben, környezeti nyomású vízben végezzük oly módon, hogy a rúdacél felületére a víz alatt tangenciálisan vezetünk vízsugarakat, amelyek a rúdacél palástjának a vízsugarak érintkezési pontjaiban átmenő alkotóival a rúdacél haladási irányában 30—60° szöget zárnak be, és amelyek nyomása az első lépésben 3,2—10 bar, a második lépésben 1,8—8,5 bar. A találmány szerinti eljárás a következő elveken alapszik: Első lépésben a hengerelt szálat a találmány szerinti vízhűtő egységben gyorsan és erőteljesen lehűtjük úgy, hogy a felületi rétegben hűtött szövet keletkezzen. Miután a hengerelt szál elhagyta a hütőszakaszt, a levegőn a lehűtött réteg átalakul, mivel a magból kiáramló hő hatására a felület ismét felmelegszik. A második lépés az acél hűtőpadon való további teljes lehűtése. Az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés hűtőfúvókáinak fúvófejeiben olyan furatok vannak, amelyek a hűtőfúvóka palástjának alkotóival 30—60° szöget zárnak be, és érintőlegesen csatlakoznak a hűtőcső belső palástjához. A furatok - a rúd haladási irányában első hűtőfúvóka kivételével - a rúd haladási iránya felé nyílnak. A fúvófejekben általában négy-nyolc furat van és a fúvófejekkel a hűtőcső körül elrendezett, csatlakozó csőcsonkkal ellátott folyadékkamra van egybeépítve. A hűtőfúvókák elosztócsőhöz vannak csatlakoztatva és ismert szerelvényekkel vannak ellátva. A hütőtartály előnyösen részekre van osztva és az egyes részek túlfolyónyílásokkal vannak ellátva, hogy a vízszint állandó értéken tartását biztosítani lehessen. A találmány szerinti eljárás és berendezés olyan szabályozott hűtést tesz lehetővé, amely számos előnyt biztosít. Ilyen előnyök például a következők: A hagyományos betonvasalások helyszíni szerelése igen sok kézi munkát igényel. A betonacél szálak keresztezéseit általában 0 3—4 mm-es kötöződrót segítségével rögzítik, minthogy az acélszálak általában nem hegeszthetők. így modem technológiát, a huzallal való kötözés helyett a ponthegesztést nem lehetett alkalmazni. Kézi ívhegesztéses rögzítés sem volt alkalmazható, mivel a hegesztési helyek hőhatás övezete beedződött és a hegesztett betonacél törésveszélye állt fenn. A találmány szerint előállított betonacélok alkalmasak ponthegesztésre, sőt feltétel nélküli elektromos ívhegesztésre is, tehát lehetővé teszik, hogy a betonacélok szerelésénél a modem hegesztéses technológiákat bevezessék. A betonvasalások szerelésénél a kötözőhuzal és az ezzel járó nehéz fizikai munka elhagyható, a hegesztési folyamat gépesíthető. A találmány lehetővé teszi a kiinduló acél alapanyag vegyi összetételének célszerű megválasztásával olyan betonacélok gyártását is, amelyek korábban csak nehezen voltak előállíthatok. Ilyen acélokat a vízműépítés igényel pl. elő- vagy utófeszített vasbetonszerkezetekhez, víztartályokhoz, víztárolókhoz, gátépítéshez stb. Ezek folyáshatára a jelenlegi szabványos betonacélokét jóval meghaladja. A módszerrel legalább 600—850 N/mm2 folyáshatárú, nagyszilárdságú betonacél gyártható. Ez azonban az alapanyag összetételének megfelelően már nem hegeszthető, toldása mechanikus elemekkel, pl. karmantyúval, muffokkal történik. A szilárdsági tulajdonságok javításának második módszere az, hogy a hengerlési véghőmérsékletet csökkentik. Ez azonban nem járhat a hengerlés kezdő hőmérsékletének nagyobb méretű csökkentésével, mert akkor az első hengerlő szúrásokban, ahol még kis sebességgel halad a szál a hengersori berendelések igénybevétele megnő. Nagyobb lesz a motorok áramfelvétele, nő a törési veszély, a hengerek kopása, az anyag alakítási ellenállása stb. A találmány részét képező hűtőfúvókák alkalmasak arra, hogy a hengerlés közben, még a készhenger előtt azokat megfelelően elhelyezve, a hengerelt darab hőmérsékletét a kívánatos módon csökkentsük anélkül, hogy a hengerlés kezdő hőmérsékletét csökkentenénk. Ezzel csökkenthető a nagy hengerlési sebesség és teljesítmény miatti felmelegedés és szemcsedurvulás. A találmány szerinti eljárás és berendezés alkalmas arra is, hogy az olyan sima körszelvényű termékek gyártása esetén, amelyek motollával lesznek feltekercselve, már a feltekercselés előtt csökkentsük a hőmérsékletet. Ezáltal a tekercselő berendezés hőigénybevétele csökken, javul a tekercselt anyag minősége és a reveréteg is vékonyabb lesz. Hidegalakítással, pl. húzással, zömítéssel és mángorlással történő továbbfeldolgozás esetén javul a termék pácolhatósága, feldolgozhatósága stb. A szabályozottan lehűtött termék felületén a hűtési paraméterektől függően, egyenletes vastagságú szabályozottan hűtött szövetű kéreg alakul ki. A hengerelt termék hőmérsékletét a teljes keresztmetszetben olyan gyorsan le lehet csökkenteni, hogy a szemcsenövekedés lényegesen lelassul és a szál belsejének szövete is finomabb lesz. Vékony egyenletes reveréteg keletkezik a szál felületén. Nő a betonacél folyáshatára, szakítószilárdsága. Ennek ellenére a szívósság nem romlik, hanem javul. A folyáshatár és szakítószilárdság viszonya is javul. Nő a hidegalakíthatóság, ezért lágy, alacsony C tartalmú acélok esetében is alkalmazható az eljárás, ha pl. a zömíthetöséget kell javítani. Összehasonlítva az eddig ismert és használt hűtőberendezésekkel, a találmány szerinti hűtőszakasz jóval rővidebb, hatása ennek ellenére kedvezőbb. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 5C 55 60 65 2
