DD290366A5

DD290366A5 - nozzle

Info

Publication number: DD290366A5
Application number: DD33586389A
Authority: DD
Inventors: Mario Sucker
Original assignee: Veb Eisenhuettenkomb. Ost,De
Priority date: 1989-12-19
Filing date: 1989-12-19
Publication date: 1991-05-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spritzduese mit Einsatz zum Verduesen von fluessigen und/oder gasfoermigen Medien, vorzugsweise von Wasser zur Kuehlung von strangvergossenem Halbzeug an Stranggieszanlagen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Duese fuer ein Kuehlmedium zu finden, bei der eine Beeintraechtigung der Spruehwirkung durch Ansatzbildung bzw. Verschmutzung des Duesenkoerpers verhindert wird und somit eine verbesserte Kuehlung ueber einen laengeren Zeitraum moeglich ist. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe durch eine Duese geloest, die aus einem Duesenkoerper mit Einsatz besteht. Der Dueseneinsatz fuellt den durch den Duesenkoerper gebildeten rotationssymmetrischen Innenraum aus und ist drehbar gelagert. Zur Sicherstellung der Drehbewegung weist der Dueseneinsatz mindestens drei um seine Drehachse verlaufende Rotorblaetter auf, die mit einem Neigungswinkel a45-60 angeordnet sind. Der Duesenkoerper ist mit einem Befestigungsring loesbar mit einem medienfuehrenden Anschluszrohr verbunden. Fig. 1{Spritzduese; Duesenkoerper; Dueseneinsatz; Rotorblaetter; Anschluszrohr; Ansatzbildung}The invention relates to a Spritzduese with use for the Verduesen of liquid and / or gasfoermigen media, preferably water for cooling of extruded semi-finished product to Stranggieszanlagen. The object of the invention is to find a Duese for a cooling medium, in which a Beeintraechtigung the Spruehwirkung is prevented by buildup or contamination of the Duesenkoerpers and thus improved cooling over a longer period is possible. According to the invention, the object is achieved by a die consisting of a die body with insert. The Dueseneinsatz fills the formed by the Duesenkoerper rotationally symmetrical interior and is rotatably mounted. To ensure the rotational movement of the Dueseneinsatz has at least three extending around its axis of rotation rotor blades, which are arranged with an inclination angle a45-60. The Duesenkoerper is connected with a fastening ring loesbar with a medienfuehrenden Anschluszrohr. Fig. 1 {Spritzduese; Duesenkoerper; Dueseneinsatz; rotor blades; Anschluszrohr; Buildup}

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Spritzdüse mit Einsatz zum Verdüsen von flüssigen und/oder gasförmigen Medien, vorzugsweise von Medien zur Kühlung von strangvergossenem Halbzeug an Stranggießanlagen.The invention relates to a spray nozzle with insert for atomizing liquid and / or gaseous media, preferably of media for cooling of extruded semifinished product in continuous casting.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

An Stranggießanlagen wird unterhalb der Kokille zur möglichst gleichmäßigen Abkühlung eines Gießstranges ein Kühlmedium mittels Sprühdüsen auf die Strangoberfläche gesprüht. Dazu werden Düsen eingesetzt, deren Lage zum Strang, Größe und Sprühwinkel sowie deren Wasserdruck genau aufeinander abgestimmt sind. Zur Erzielung einer bestimmten Strangqualität ist es daher wichtig, daß die Sprühdüsen voll funktionsfähig sind. Dieser Anforderung wirkt jedoch die Tatsache entgegen, daß unter den gegebenen Betriebsbedingungen die Sprühdüsen durch Kesselsteinbildung oder andere im Kühlwasser enthaltene Verunreinigungen verstopfen und somit ein optimales Sprühregime in der Sekundärkühlzone einer Stranggießanlage durchgehend nicht gewährleistet werden kann. Zur Vermeidung dieser Erscheinung ist gemäß DE-OS 2135365 eine Lösung bekannt, nach der unmittelbar nach dem Abschalten der Kühlwasserzufuhr das zwischen Abschaltstelle und Düsenöffnungen verbleibende Restwasser durch Einleiten eines Gases oder einer ablagerungsfreien Flüssigkeit ausgetragen wird. Mit dieser Lösung soll verhindert werden, daß nach dem Abschalten auslaufe, '!^s Restwasser die Kühlwassersprühdüsen durch Kesselsteinablagerungen verstopft. Zur Kühlung der Gießstränge an Stranggießanlagen werden in der letzten Zeit immer mehr „weiche" Kühlungsarten, daß heißt als Kühlmedium wird ein Gemisch aus Luft und Wasser eingesetzt, angewendet. In der DE-OS 3004864 ist eine Düse beschrieben, in der zur Vermischung des Kühlmediums eine Wirbelscheibe starr eingesetzt ist. Diese Wirbelscheibe soll eine vollständige Vermischung des verwendeten Wasser/Luft-Gemisches garantieren. Sprühdüsen mit einem starr eingesetzten Drallkörper zur besseren Verwirbelung des Kühlmediums sind weiterhin in den Veröffentlichungen gemäß DE-PS 1143457 und DE-OS 1575041 beschrieben. Zur Beseitigung von auftretenden Verstopfungen an der Sprühdüse müssen die einzelnen Düseneinsätze gewechselt werden.At continuous casting plants, a cooling medium is sprayed onto the strand surface below the mold for the most even cooling of a casting strand by means of spray nozzles. For this purpose, nozzles are used whose position to the strand, size and spray angle and their water pressure are precisely matched. To achieve a particular strand quality, it is therefore important that the spray nozzles are fully functional. However, this requirement is counteracted by the fact that under the given operating conditions, the spray nozzles clog with scale or other impurities contained in the cooling water and thus an optimal spray regime in the secondary cooling zone of a continuous casting plant can not be guaranteed throughout. To avoid this phenomenon, a solution is known according to DE-OS 2135365, after which immediately after switching off the cooling water supply remaining between shutdown point and nozzle openings remaining water is discharged by introducing a gas or a deposit-free liquid. This solution is intended to prevent any residual water from clogging the cooling water spray nozzles after scaling up due to scale build-up. For cooling the casting strands on continuous casting plants, more and more "soft" types of cooling are used in recent times, ie a mixture of air and water is used as the cooling medium This swirl disk is intended to guarantee a complete mixing of the water / air mixture used, spray nozzles with a rigidly inserted swirl body for better swirling of the cooling medium are further described in the publications according to DE-PS 1143457 and DE-OS 1575041 Elimination of occlusions occurring at the spray nozzle, the individual nozzle inserts must be changed.

Ein wesentlicher Nachteil der genannten Ausführungen besteht darin, daß Verstopfungen der Sprühdüsen durch Kesselsteinbildung oder durch Ansatzbildung, infolge von verunreinigten Kühlmedien (Rostpartikel, Mikroorganismen) im Sekundärkühlsystem einer Stranggießanlage, im eingeschränkten Umfang weiterhin in Erscheinung treten und somit die technologiegerechte Bedüsung eines Gießstranges über einen längeren Zeitraum somit negativ beeinträchtigt wirdA major disadvantage of the above embodiments is that blockages of the spray nozzles by scale formation or by batch formation, as a result of contaminated cooling media (rust particles, microorganisms) in the secondary cooling system of a continuous casting continue to appear in a limited extent and thus the technology-appropriate spraying a casting strand over a longer Period is thus adversely affected

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Verfügbarkeit einer Stranggießanlago zu erhöhen und den Reparaturaufwand am Sekundärkühlsystem zu senken.The aim of the invention is to increase the availability of a continuous casting plant and to reduce the repair effort on the secondary cooling system.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Düse für ein Kühlmedium zu finden, bei der eine Beeinträchtigung der Sprühwirkung durch Ansatzbildung bzw. Verschmutzung des Düsenkörpers verhindert wird und somit eine verbesserte Kühlung über einen längeren Zeitraum möglich ist.The object of the invention is to find a nozzle for a cooling medium, in which an impairment of the spray effect is prevented by buildup or contamination of the nozzle body and thus improved cooling over a longer period is possible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Düse gelöst, die aus einem Düsenkörper mit Düseneinsatz besteht. Der Düseneinsatz füllt den durch den DUsenkörper gebildeten rotationssymmetrischen Innenraum aus und ist drehbar gelagert. Zur Sicherstellung der Drehbewegung weist der Düseneinsatz mindestens drei um seine Drehachse verlaufende Rotorblätter auf, die mit einem Neigungswinkel α - 45°-60° angeordnet sind und deren Abstand zur rotationssymmetrischen Innenfläche des Düsenkörpers vorzugsweise 0,05-0,1 mm beträgt.According to the invention the object is achieved by a nozzle which consists of a nozzle body with nozzle insert. The nozzle insert fills the rotationally symmetrical interior formed by the DUsenkörper and is rotatably mounted. To ensure the rotational movement, the nozzle insert has at least three rotor blades running around its axis of rotation, which are arranged at an inclination angle α-45 ° -60 ° and whose distance from the rotationally symmetrical inner surface of the nozzle body is preferably 0.05-0.1 mm.

Der Düsenkörper ist mit einem Befestigungsring lösbar mit einem medienführenden Anschlußrohr verbunden, wodurch ein leichter Zugang zum innenliegenden Düseneinsatz möglich ist. Zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit der Düse ist der Düseneinsatz aus einem Material gefertigt, deren Härte größer ist als die mittels Kühlmedium eingebrachten Ablagerungen in der Düse. Der Düse¹- einsatz weist in seinem hinteren zylindrischen Teil einen Bund auf, mit dem der Einsatz in seiner Längsachse lagefixiert ist.The nozzle body is releasably connected to a fastening ring with a media-carrying connection tube, whereby an easy access to the inner nozzle insert is possible. To increase the wear resistance of the nozzle of the nozzle insert is made of a material whose hardness is greater than the introduced by means of cooling medium deposits in the nozzle. The nozzle ¹ insert has in its rear cylindrical portion a collar with which the insert is fixed in position in its longitudinal axis.

Durch ein über das Anschlußrohr an die Düse herangeführtes Kühlmedium baut sich durch den Widerstand, den die Düse mit Einsatz dem Medium entgegensetzt, ein Druck auf.Through a cooling medium introduced via the connection pipe to the nozzle, a pressure builds up due to the resistance which the nozzle with use opposes to the medium.

Infolge des Druckaufbaus und den damit an den einzelnen Rotorblättern des Düseneinsatzes auftretenden Kräften wird der Einsatz in Drehung versetzt. Diese Drehbewegung des Düseneinsatzes verhindert wirksam eine Ansatzbildung an den Innenflächen des Düsenkörpers und begünstigt einen raschen Austrag von durch des Kühlmedium eingebrachten Verunreinigungen aus der Düse. Mit dem auch als Impeller bezeichenbaren Düseneinsatz ist somit die Aufrechterhaltung der erforderlichen Sprühwirkung einer Düse, insbesondere zur Kühlung von strangvergossenem Halbzeug an einer Stranggießanlage über einen längeren Zeitraum möglich.As a result of the pressure build-up and the forces thus occurring at the individual rotor blades of the nozzle insert, the insert is set in rotation. This rotational movement of the nozzle insert effectively prevents buildup of the inner surfaces of the nozzle body and favors a rapid discharge of introduced by the cooling medium impurities from the nozzle. With the nozzle insert, which can also be labeled as an impeller, it is thus possible to maintain the required spraying action of a nozzle, in particular for cooling extruded semi-finished products at a continuous casting installation over a relatively long period of time.

Ausführungsbeispielembodiment

Die erfindungsgemäße Düse soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörenden Zeichnung zeigtThe nozzle according to the invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing shows

Fig. 1: Seitenansicht der Düse im Schnitt.Fig. 1: side view of the nozzle in section.

Die Spritzdüse besteht aus einem retationssymmetrischen Düsenkörper 1, der über einen Befestigungsring 2 fest mit einem medienführenden Anschlußrohr 3 verbunden ist. Im Düsenkörper 1 ist ein Düseneinsatz 4 drehbar angeordnet. Dieser Oüseneinsatz 4 ist als Impeller ausgebildet und füllt den durch den Düsenkörper 1 vorgegebenen rotationssymmetrischen Innenraum aus. Gemäß dieser Ausführungsform weist der Düseneinsatz 4 fünf um seine Drehachse angeordnete Rotorblätter auf. Sie sind gleichmäßig über den Umfang verteilt und befinden sich in einem Winkel von 50" zur Drehachse des Düseneinsatzes 4. Düsenkörper 1 und Düseneinsatz 4 weisen in ihrem zylindrischen und konisch ausgebildeten Bereich ein Einbauspiel von δ = 0,1 mm zueinander auf. Der Befestigungsring 2 ist mit einer Schraubverbindung mit dem Anschlußrohr 3 lösbar verbunden, wodurch eine schnelle Auswechselung des Düsonkörpers 1 und seines Düseneinsatzes 4 gewährleistet ist. Mit der Zuführung des Kühlmediums über das Anschlußrohr 3 und den damit anstehenden Mediendruck werden an den Rotorblättern des Drehkörpers 4 Axial- und Tangentialkräfte wirksam. Die an den einzelnen Rotorblättern wirkenden Tangentialkräfte erzeugen eine Drehbewegung des Düseneinsatzes 4, wobei mit dieser Bewegung gleichzeitig unter Einwirkung der auftretenden Axialkräfte das Kühlmedim aus der Düse gedrückt wird. Der Düseneinsatz weist an seinem hinteren ' 'lindrischen Teil einen Bund auf, der während der Druckbeaufschlagung der Düse auf einer Kreisringfläche des Düsenkörpers gleitet. Unter dem Einfluß des rotierenden Düseneinsatzes 4 werden Ansatzbildungen innerhalb des Düsenkörpers 4 bzw. mögliche Verstopfungen durch im Kühlmedium enthaltene Verunreinigungen vermieden und somit eine hohe Funktionssicherheit derartiger Spritzdüsen, insbesondere beim Einsatz in der Sekundärkühlzone einer Stranggießanlage gesichert.The spray nozzle consists of a maintenance-symmetrical nozzle body 1, which is connected via a mounting ring 2 fixed to a media-carrying connection pipe 3. In the nozzle body 1, a nozzle insert 4 is rotatably arranged. This Ouse 4 is designed as an impeller and fills the predetermined by the nozzle body 1 rotationally symmetrical interior. According to this embodiment, the nozzle insert 4 has five rotor blades arranged about its axis of rotation. They are uniformly distributed over the circumference and are at an angle of 50 "to the axis of rotation of the nozzle insert 4. Nozzle body 1 and nozzle insert 4 have an installation clearance of δ = 0.1 mm relative to each other in their cylindrical and conically formed area is releasably connected with a threaded connection with the connecting pipe 3, whereby a rapid replacement of Düsonkörpers 1 and its nozzle insert is ensured 4. With the supply of the cooling medium through the connecting pipe 3 and the pending media pressure 4 axial and tangential forces on the rotor blades The tangential forces acting on the individual rotor blades produce a rotational movement of the nozzle insert 4, whereby the cooling agent is simultaneously forced out of the nozzle under the effect of the axial forces which occur nd the pressurization of the nozzle slides on an annular surface of the nozzle body. Under the influence of the rotating nozzle insert 4 necking within the nozzle body 4 and possible blockages are avoided by impurities contained in the cooling medium and thus secured a high reliability of such spray nozzles, especially when used in the secondary cooling zone of a continuous casting.

Claims

1. Spray nozzle for atomizing liquid and / or gaseous media, consisting of a nozzle body and a nozzle insert, characterized in that the nozzle insert (4) in the rotationally symmetrical interior of the nozzle body (1) is rotatably arranged.

2. Spray nozzle according to claim 1, characterized in that the nozzle insert (4) has at least three evenly distributed over the circumference rotor blades, which are arranged at an angle α = 45 ° -60 ° to the axis of rotation.

3. Spray nozzle according to claim 1 and 2, characterized in that the nozzle body (1) by a fastening ring (2) with a media-carrying connection pipe (3) is connected.