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Die Welt der Entzunderung The World of Descaling Entzunderungsdüsen Wirkungsweise und Wirkungsgrad Der Anteil von legierten Stählen am Gesamtwalzprogramm nimmt ständig zu. Damit steigen auch gleichzeitig die Anforderungen an die hydromechanische Entzunderungstechnik. Mangelhafte Beseitigung des Primär- und Sekundärzunders auf dem Walzgut beeinträchtigt nicht nur die Oberflächenqualität und damit möglicherweise die Qualität der Folgeprodukte in erheblichem Maße, sondern führt zu verstärktem Verschleiß an den Walzen und somit erhöhtem Instandhaltungsaufwand. Der Aufwand, der für die Entzunderung betrieben werden muss, hängt zunächst einmal vom Ausmaß der Zunderbildung ab. Diese wird im Prozess beeinflusst durch die Ofenführung und die Aufheizdauer. Daneben bestimmt die Materialqualität mit der spezifischen Zunderart (z.B. Trockenzunder [Kohlenstoffstähle] oder dünner, festhaftender Klebzunder [legierte Stähle]) über die anzuwendende Entzunderungstechnik. Bei der Entzunderung mit Düsen handelt es sich um einen hydromechanischen Vorgang. Hierbei wirken Abkühlung und Verdampfung einerseits und der „Meißeleffekt“ des Wasserstrahls andererseits zusammen. Die Wirkungsweise der Entzunderungsdüsen kann in folgende Elemente unterteilt werden: • Größe der Entzunderungskraft - durch Druck und Volumenstrom • Übertragung der Kraft - durch Wasserstrahlen • Verteilung der Kraft - durch (gleichmäßige) Wasserstrahlverteilung • Verstärkung der Kraftwirkung - durch den Düsenanstellwinkel (ß) • Abfuhr von Zunder und Wasser - durch Düsenverdrehwinkel (γ) Descaling Nozzles Operation and Efficiency Alloy steel grades are becoming increasingly important in steel rolling. Consequently the requirements for the hydromechanical descaling process increase at the same way. Insufficient removal of primary and secondary scale from the steel will not only reduce the surface quality and eventually the quality of the successive products considerably, but may lead to excessive wear of the rolls and increased maintenance costs. The expenditure for descaling depends initially on the quality and dimension of the scale itself. This is in part influenced by the furnace operation and heating / reheating practice. Other influences caused by either carbon or alloy steels can create a wide range of considerations that include the effects of primary and secondary scale. Descaling with nozzles is a hydro-mechanical process. Both thermal shock and impact forces act together to remove the scale from the surface of the steel. The function of descaling nozzles may be divided into the following elements: • Intensity of descaling force - by pressure and flow rate • Application of the force (on the steel surface) - by water jets • Distribution of the force (to the descaling surface) - by uniform water distribution • Enhancement of the force - by the lead angle (ß) • Disposal of scale and water - by the offset angle (γ) Spraying Systems Deutschland GmbH ● Großmoorkehre 1 ● D-21079 Hamburg 040 / 766 001-0 ● Fax: 040 / 766 001-33 ● info@spray.de ● www.spray.de 4
Die Welt der Entzunderung The World of Descaling Entzunderungsdüsen Wirkungsweise und Wirkungsgrad Der Wirkungsgrad von Entzunderungsdüsen und damit ihre Entzunderungseffektivität hängt von einer Reihe von zum Teil vom Düsenhersteller, zum Teil vom Anlagenbauer/Betreiber beeinflussten Faktoren ab. Im folgenden sind einige wesentliche Faktoren aufgelistet, und es ist gleichzeitig dargestellt, wie sich eine Veränderung auf den Wirkungsgrad der Entzunderung auswirkt. Descaling Nozzles Operation and Efficiency The efficiency of descaling nozzles and their effect on descaling depend on various factors partly influenced by the nozzle manufacturer partly by the OEM and the operator. The following list identifies some important factors and at the same time the influence of a change on the efficiency of descaling. Einflussfaktor Veränderung Einflussfaktor Einfluss auf Wirkungsgrad Influence factor Change in influence factor Influence on efficiency Düsenvordruck (p) Volumenstrom (V) Spritzhöhe (h) Strahldicke (d) Düsenspritzwinkel (α) Tropfengröße Turbulenz im Spritzbalken Nozzle pressure (p) Flow rate (V) Spray distance (h) Spray thickness (d) Nozzle spray angle (α) Particle size Turbulence in spray header Eine Quantifizierung der Wirkungsgradeinflüsse ist – wie schon die Aufzählung zeigt – außerordentlich schwierig. Aus diesem Grunde kann nur mit Erfahrungswerten gearbeitet werden, die naturgemäß nur Nährungswerte sein können. In unserer technischen Dokumentation sind folgende Formeln zugrunde gelegt worden: Strahlkraft / Impact (F) Quantifying of the efficiency influences is – as the listing shows – extremely difficult. Therefore we can only operate with empirical data which should be regarded as approximations. Our technical documentation is based on the following formulas: Impact (F): F (N) theor. = 0,236 x Volumenstrom (l/min) x √ p(bar) F (N) eff. = F theor. x 0,85 F (N) theor. = 0,236 x flow rate (l/min) x F (N) eff. = F theor. x 0,85 √ p(bar) Stahl-Platte Steel Plate Spritzbalken mit DescaleJet Düsen Header with DescaleJet Nozzles DescaleJet Düsen Nozzles Arbeits-Walze Work Roll Stützwalze Back-up Roll Spraying Systems Deutschland GmbH ● Großmoorkehre 1 ● D-21079 Hamburg 040 / 766 001-0 ● Fax: 040 / 766 001-33 ● info@spray.de ● www.spray.de 5
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