DE102013214810A1

DE102013214810A1 - Vorrichtung und Verfahren zur gesteuerten Sekundärkühlung eines gegossenen Metallstrangs

Info

Publication number: DE102013214810A1
Application number: DE102013214810.0A
Authority: DE
Inventors: Axel Stavenow; Artemy Krasilnikov; Markus Reifferscheid
Original assignee: SMS Siemag AG
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2015-02-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) und ein Verfahren zur gesteuerten Sekundärkühlung eines in einer Strangführungseinrichtung einer Stranggießanlage geführten Metallstrangs, umfassend eine Mehrzahl von Spritzdüsen (D), die auf einem Segment (2) der Strangführungseinrichtung vorgesehen sind und über Kühlleitungen (3, 4) mit einer Spannplatte zum Anschluss an einen Verteilraum verbindbar sind, Einstellorgane (Ei), die an die Kühlleitungen (3, 4) für die Spritzdüsen (D) angeschlossen sind, wobei die Einstellorgane (E) den Spritzdüsen (D) vorgeschaltet sind und die Kühlmedienzufuhr an die Spritzdüsen durch die Einstellorgane (E) steuerbar ist, und Schaltventile (Zi, ZWi), die einem jeweiligen Steuerleitungsanschluss der Einstellorgane (Ei) zugeordnet und mit einem regelbaren Steuerdruck (P, Pt) beaufschlagbar sind, wobei die Schaltventile (Zi, ZWi) an eine gemeinsame Steuerdruckleitung (5) angeschlossen und in Abhängigkeit von veränderlichen Druckwerten für den Steuerdruck (P) schaltbar sind, um die Einstellorgane (Ei) zu öffnen oder zu schließen und dadurch eine Kühlmedienzufuhr an die Spritzdüsen (D) zu steuern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gesteuerten Sekundärkühlung eines gegossenen Metallstrangs nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. von Anspruch 3, sowie ein entsprechendes Verfahren zur gesteuerten Sekundärkühlung nach dem Oberbegriff von Anspruch 23 bzw. Anspruch 25.
Beim Stranggießen von Stahl wird die Erstarrung eines gegossenen Metallstrangs nach dem Verlassen der Kokille durch die Sekundärkühlung im Bereich der Strangführung erreicht. Innerhalb der Strangführung wird ein Kühlmedium, zum Beispiel Wasser oder ein Wasser/Luft-Gemisch, unter Druck direkt auf die teilerstarrte Strangschale des Metallstranges gespritzt, um dem Metallstrang gezielt Wärme zu entziehen.
Beim Stranggießen werden Metallstränge üblicherweise mit unterschiedlicher Breite hergestellt. Hierbei kann ein Segment der Strangführung eine Mehrzahl von Kühlzonen aufweisen, die über der Breite des Segmentes angeordnet sind. In Abhängigkeit einer Breite des Metallstranges und ggf. eines gewünschten Temperaturprofils über der Breite des Segmentes können die Kühlzonen eines Segmentes der Strangführung gezielt zu- oder abgeschaltet bzw. auf eine verminderte Kühlmittelzufuhr eingestellt werden, um die Zufuhr von Kühlmedium über der Breite des Segments einzustellen.
Aus DE 10 2010 052 247 A1 ist eine geregelte Sekundärkühlung einer Stranggießanlage bekannt, wobei eine Mehrzahl von Kühlzonen über der Breite eines Segmentes vorgesehen sind. Hierbei sind den Versorgungsleitungen pro Kühlzone entsprechende Einstellorgane und/oder Regelventile zugeordnet, mittels denen eine jeweilige Kühlmittelzufuhr für die Kühlzonen eingestellt wird. Über regelbare pneumatische Ventile wird der Druck als Führungsgröße für diese Einstellorgane eingestellt und diesen jeweils über eigene Leitungen über eine Steuerluftspannplatte zugeführt. Eine solche Regelung der Kühlmittelzufuhr zu den Kühlzonen hat den Nachteil eines hohen apparativen Aufwands bezüglich der Leitungstechnik und der Bereitstellung eines aufwändigen Steuerungsablaufs, der für jede Kühlzone einzeln einzustellen ist.
Aus WO 2011/038800 A1 ist eine Stranggießanlage bekannt, die separat geregelte Kühlzonen über der Breite eines Segments aufweist. Hierbei ist für jede Breitenzone eines Segments ein gesonderter Regelkreis vorgesehen, was entsprechend aufwändig ist.
Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte Zufuhr von Kühlmedium an Kühlzonen über der Breite eines Segments zu schaffen und dabei den steuerungstechnischen Aufwand für ein gezieltes Ansteuern von bestimmten Kühlzonen gering zu halten.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und Anspruch 3 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 23 und Anspruch 25 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und eines entsprechenden Verfahrens zur gesteuerten Sekundärkühlung eines in einer Strangführungseinrichtung einer Stranggießanlage geführten Metallstrangs sieht eine Mehrzahl von Spritzdüsen vor, die auf einem Segment der Strangführungseinrichtung vorgesehen sind und über Kühlleitungen mit einer Spannplatte zum Anschluss an einen Verteilraum verbunden werden können. Durch die Spritzdüsen kann Kühlmedium auf den Metallstrang gespritzt werden. Mit den Spritzdüsen lassen sich auf dem Segment verschiedene Kühlzonen definieren, wobei in einer jeweiligen Kühlzone zumindest eine Spritzdüse enthalten ist. Den Spritzdüsen sind Einstellorgane vorgeschaltet, die an die Kühlleitungen für die Spritzdüsen angeschlossen sind, wobei die Kühlmedienzufuhr an die Spritzdüsen durch die Einstellorgane gesteuert werden kann. Schaltventile sind einem jeweiligen Steuerleitungsanschluss der Einstellorgane zugeordnet und können mit einem regelbaren Steuerdruck beaufschlagt werden, so dass die Einstellorgane in Abhängigkeit des Steuerdrucks für die Schaltventile geschaltet werden können. Die Schaltventile sind an eine gemeinsame Steuerdruckleitung angeschlossen und können in Abhängigkeit von veränderlichen Druckwerten für den Steuerdruck geschaltet werden, um die Einstellorgane zu öffnen oder zu schließen und dadurch eine Kühlmedienzufuhr an die Spritzdüsen in einer jeweiligen Kühlzone zu steuern.
Ein wesentliches Merkmal der vorstehend genannten Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Schaltventile zum Einstellen bzw. Schalten der Einstellorgane nicht über jeweils separate Regelkreise, sondern über eine gemeinsame Steuerdruckleitung angesteuert werden. Durch eine Änderung des Steuerdrucks in dieser gemeinsamen Steuerdruckleitung ist es möglich, bestimmte Schaltventile mit den ihnen zugeordneten Einstellorganen und somit die Kühlmedienzufuhr an Spritzdüsen in bestimmten Kühlzonen zu steuern. Hierzu ist lediglich eine einzige Steuerungseinrichtung für den Steuerdruck in der gemeinsamen Steuerdruckleitung erforderlich, was den konstruktiven und apparativen Aufwand für die Erfindung vereinfacht.
Eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und eines entsprechenden Verfahrens zur gesteuerten Sekundärkühlung eines in einer Strangführungseinrichtung einer Stranggießanlage geführten Metallstranges sieht zumindest eine Spritzdüse vor, die auf einem Segment der Strangführungseinrichtung vorgesehen ist und über zumindest eine Kühlleitung mit einer Spannplatte zum Anschluss an einen Verteilraum verbunden werden kann. Durch die Spritzdüse kann Kühlmedium auf den Metallstrang ausgebracht werden. Mit der Spritzdüse kann auf dem Segment zumindest eine Kühlzone definiert werden. Der Spritzdüse sind Einstellorgane vorgeschaltet, die an die Kühlleitung für die Spritzdüse angeschlossen sind, wobei die Kühlmedienzufuhr an die Spritzdüse durch die Einstellorgane gesteuert werden kann. Schaltventile sind einem jeweiligen Steuerleitungsanschluss der Einstellorgane zugeordnet und können mit einem regelbaren Steuerdruck beaufschlagt werden, so dass die Einstellorgane in Abhängigkeit des Steuerdrucks für die Schaltventile geschaltet werden können. Zur Speisung der Spritzdüse mit Kühlmedium sind zwei Kühlleitungen vorgesehen, wobei der Spritzdüse zwei Einstellorgane zugeordnet sind, wobei eines der Einstellorgane an einer Kühlleitung und das jeweils andere der Einstellorgane an der anderen Kühlleitung angeschlossen ist, wobei von den Einstellorganen jeweils einen gemeinsame Versorgungsleitung zu der Spritzdüse führt.
Die zuletzt genannte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Kühlmedium durch zwei Kühlleitungen zur Speisung der Spritzdüse zugeführt wird. Mittels der Einstellorgane kann eingestellt werden, aus welcher der beiden Kühlleitungen das Kühlmedium in die gemeinsame Versorgungsleitung gelangt, um der Spritzdüse zugeführt zu werden. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die bereitgestellte Menge bzw. der Druck an Kühlmittel in den beiden Kühlleitungen unterschiedlich groß gewählt ist. Durch Offenschalten beider Einstellorgane gelangt das Kühlmedium aus beiden Kühlleitungen zur Spritzdüse, mit einer entsprechend resultierenden großen Kühlleistung. Durch Schließen eines der beiden Einstellorgane kann das Kühlmedium lediglich aus der jeweils anderen Kühlleitung über die gemeinsame Versorgungsleitung zur Spritzdüse gelangen, wobei dann die Kühlleistung infolge der verminderten Menge an zugeführtem Kühlmedium abnimmt. Das Bereitstellen von zwei Kühlleitungen und ein wahlweises Zuführen des Kühlmittels an die Spritzdüse durch Schalten der Einstellorgane, über die die Spritzdüse an die beiden Kühlleitungen angeschlossen ist, gewährleistet eine robuste und schnelle Veränderung der zugeführten Kühlmittelmenge an die Kühlzone, je nach Bedarf während des Stranggießprozesses.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können auf dem Segment eine Mehrzahl von Spritzdüsen vorgesehen sein, die über die beiden Kühlleitungen jeweils mit der Spannplatte verbunden werden können. Mit diesen Spritzdüsen können auf dem Segment eine Mehrzahl von verschiedenen Kühlzonen definiert werden, die auf dem Segment vorzugsweise über dessen Breite angeordnet sind. Hierbei ist es möglich, die Mehrzahl von Spritzdüsen auch unterschiedlichen Kühlzonen zuzuordnen bzw. derart miteinander zu verschalten, dass nach Bedarf hierdurch unterschiedliche Kühlzonen definiert werden. Durch eine geeignete Einstellung des Steuerdrucks in der gemeinsamen Steuerdruckleitung für die Schaltventile können Spritzdüsen in bestimmten Kühlzonen entweder vollständig gesperrt werden oder mit einer geringeren Menge an Kühlmittel versorgt werden. Dies erfolgt vorzugsweise von einem Rand des Segments in Richtung einer Mitte des Segments, zum Beispiel durch eine sukzessive Erhöhung des Steuerdrucks in der gemeinsamen Steuerdruckleitung.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind die Kühlleitungen auf dem Segment angeordnet. Dies bedeutet, dass die Abschnitte der Kühlleitungen, nämlich zwischen der Spannplatte und den Einstellorganen für eine jeweilige Kühlzone, auf einem Segment der Strangführungseinrichtung angeordnet sind. Gleiches gilt für die Schaltventile, die den jeweiligen Einstellorganen zugeordnet bzw. vorgeschaltet sind. Zweckmäßigerweise können die Schaltventile und/oder die Einstellorgane auch in einer baulichen Einheit in Form einer Ventilinsel integriert bzw. zusammengefasst sein. Eine solche Ventilinsel kann ebenfalls auf einem Segment der Strangführungseinrichtung angebracht sein. Im Ergebnis führt dies zu einer kompakten Bauform, weil die Ventilinsel unmittelbar am Einsatzort, d. h. auf dem Segment, platziert werden kann. Überdies entfällt eine aufwändige Verrohrung für die jeweiligen Kühlzonen, wobei eine jeweilige Segmentverrohrung auch einfacher konstruiert sein kann.
Die Schaltventile können mit allen bekannten Fluiden angesteuert werden, z. B. pneumatisch mit Druckluft oder hydraulisch mit Wasser oder Öl. Dies führt zu dem Vorteil, dass die Schaltventile für ihre Funktion keine elektrische Energie benötigen, so dass entsprechend auf einer Ventilinsel und/oder auf einem Segment der Strangführungseinrichtung auch keine elektrischen Komponenten erforderlich sind.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die genannten Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematisch vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, in einer Ausgangsposition bzw. Grundstellung;
2–6 schematisch vereinfachte Darstellungen der Vorrichtung von 1, in jeweils verschiedenen Betriebspositionen; und
7 symbolische Darstellungen der Betriebszustände von Einstellorganen bei einer Vorrichtung nach einer der 1–6.
1 zeigt schematisch vereinfacht eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur gesteuerten Sekundärkühlung eines Metallstrangs, der in einer Strangführungseinrichtung einer Stranggießanlage geführt ist. Die Strangführungseinrichtung dient zum Führen des Metallstrangs nach seinem Austritt aus einer Kokille der Stranggießanlage, und umfasst eine Mehrzahl von Segmenten, die jeweils in Längsrichtung der Strangführungseinrichtung angeordnet und jeweils als bauliche Einheit in die Strangführungseinrichtung einbaubar und zu Wartungs- oder Reparaturzwecken wieder ausbaubar sind. Die Segmente können jeweils eine Mehrzahl von Rollenpaaren aufweisen, die einander gegenüberliegend in einem Oberrahmen und einem Unterrahmen verbaut sein können. Die Formulierung „... auf einem Segment“ bzw. „ ... auf dem Segment" bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Anordnung auf, an oder in dem Segment, vorzugsweise im Sinne einer baulichen Einheit. Die genannte Strangführungseinrichtung als solche zählt zum Stand der Technik und ist somit in der Zeichnung nicht dargestellt.
Die Vorrichtung 1 umfasst eine Mehrzahl von Spritzdüsen D. Mittels dieser Spritzdüsen D könnenauf einem jeweiligen Segment 2 der Strangführungseinrichtung verschiedene Kühlzonen K_i über dessen Breite gebildet werden. In 1 ist ein Segment 2 vereinfacht als gestricheltes Rechteck dargestellt, wobei "B" eine Breite des Segments 2 symbolisiert. In einem mittigen Bereich des Segments 2 ist eine zentrale Kühlzone K_Z angeordnet. An einem Rand des Segments 2 befindet sich eine erste Kühlzone K_I, wobei zwischen der ersten Kühlzone K_I und der zentralen Kühlzone K_Z eine zweite Kühlzone K_II und eine dritte Kühlzone K_III angeordnet sind. In jeder dieser Kühlzonen sind in Transportrichtung des Metallstrangs (vgl. Pfeil T in 1) eine Mehrzahl von Spritzdüsen D angeordnet, aus denen Kühlmittel unter Druck auf den Metallstrang gespritzt werden kann.
Auf dem Segment 2 sind über der Breite B insgesamt sieben Kühlzonen vorgesehen, wobei die Kühlzonen K_I, K_II und K_III jeweils paarweise auf dem Segment und symmetrisch zu dessen Mitte bzw. der zentralen Kühlzone K_Z angeordnet sind.
In 1 ist für die Vorrichtung 1 ein Schaltbild gezeigt, das die Verbindung der Spritzdüsen D in den jeweiligen Kühlzonen mit Einstellorganen und Schaltventilen und somit die Ansteuerbarkeit der Spritzdüsen D mit Kühlmittel veranschaulicht.
Die Spritzdüsen D in der ersten Kühlzone K_I sind an eine erste Versorgungsleitung V_I angeschlossen, die zu einem ersten Einstellorgan E_I führt. Die Spritzdüsen D in der zweiten Kühlzonen K_II sind an eine zweite Versorgungsleitung V_II angeschlossen, die zu einem zweiten Einstellorgan E_II,1 und zu einem dritten Einstellorgan E_II,2 führt. Die Spritzdüsen D in der dritten Kühlzone K_III sind an eine dritte Versorgungsleitung V_III angeschlossen, die zu einem vierten Einstellorgan E_III,1 und zu einem fünften Einstellorgan E_III,2 führt. Die Spritzdüsen D in der zentralen Kühlzone K_Z sind an eine zentrale Versorgungsleitung V_Z angeschlossen, die zu einem zentralen ersten Einstellorgan E_Z,1 und zu einem zentralen zweiten Einstellorgan E_Z,3 führt.
Die Spritzdüsen D in den jeweiligen Kühlzonen werden über eine erste Kühlleitung 3 und eine zweite Kühlleitung 4 mit Kühlmedium versorgt, wobei es sich hierbei vorzugsweise um Kühlwasser handelt. Die erste und zweite Kühlleitung 3, 4 führen jeweils zu einer Spannplatte, mittels der die Kühlleitungen 3, 4 an einen (nicht gezeigten) Wasserverteilraum angekoppelt werden können. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einer "Spannplatte" eine lösbare Koppelstelle zu verstehen, mittels der die Kühlzonen bzw. die zugeordneten Kühlleitungen auf einem Segment an eine Kühlmedienversorgung angekoppelt werden können. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 100 eine fiktive Trennlinie zwischen dem Wasserverteilraum und dem Segment 2.
Bei einem Ausbringen von Kühlwasser aus den Spritzdüsen D in den jeweiligen Kühlzonen auf den Metallstrang handelt es sich um eine sogenannte Einstoffkühlung. Alternativ hierzu ist es für die vorliegende Erfindung auch möglich, den Spritzdüsen D durch die Kühlleitungen 3, 4 ein Gemisch aus Wasser und Luft zuzuführen, so dass dann nach dem Prinzip einer Zweistoffkühlung ein Gemisch aus Wasser und Druckluft durch die Spritzdüsen D auf den Metallstrang gespritzt wird. . Zur Vereinfachung wird im Weiteren stets eine Zufuhr von Kühlwasser an die Spritzdüsen D diskutiert, ohne dass hierin eine Einschränkung auf eine Einstoffkühlung zu sehen ist.
Die Einstellorgane, die den Spritzdüsen D in den jeweiligen Kühlzonen vorgeschaltet sind, sind an die Kühlleitungen angeschlossen. Im Einzelnen sind die Einstellorgane E_II,1 E_III,1 und E_Z,1 an die erste Kühlleitung 3 angeschlossen, wobei die Einstellorgane E_I, E_II,2, E_III,2 und E_Z,2 jeweils an die zweite Kühlleitung 4 angeschlossen sind. Durch die Kühlleitungen 3, 4 wird den Spritzdüsen D Kühlwasser zugeführt und hierdurch auf den Metallstrang gespritzt.
Bezüglich der Kühlleitungen 3, 4 kann der jeweils gewählte Durchsatz an Kühlwasser unterschiedlich gewählt sein. Beispielsweise kann ein Durchsatz W₁ an Kühlwasser in der ersten Kühlleitung 3 größer als ein Durchsatz W₂ an Kühlwasser in der zweiten Kühlleitung 4 sein, so dass gilt: W₁ > W₂. Durch eine jeweilige Schaltstellung der Einstellorgane E_II, E_III bzw. E_Z kann eingestellt werden, welche Menge an Kühlmittel den Spritzdüsen D in den jeweiligen Kühlzonen K_II, K_III bzw. K_Z zugeführt wird, nämlich entweder nur aus der ersten Kühlleitung 3 oder nur aus der zweiten Kühlleitung 4, oder aus beiden dieser Kühlleitungen. Eine Kühlmittelzufuhr an die Spritzdüsen D in der ersten Kühlzone K_I wird durch eine Schaltstellung des Einstellorgans E_I eingestellt, für eine entsprechende Zufuhr des Durchsatzes W₂ an Kühlmittel aus der zweiten Kühlleitung 4.
Die Einstellorgane für die Spritzdüsen D in den jeweiligen Kühlzonen verfügen jeweils über Steuerleitungsanschlüsse und lassen sich durch Schaltventile einstellen, die diesen Steuerleitungsanschlüssen zugeordnet sind und mit einem regelbaren Steuerdruck beaufschlagt werden können. Im Einzelnen ist dies nachstehend erläutert.
An einer gemeinsamen Steuerdruckleitung 5 sind eine Mehrzahl von Schaltventilen angeschlossen, durch die die Einstellorgane für die Sekundärkühlung der Kühlzonen gesteuert bzw. geschaltet werden können. Ein erstes Zuschaltventil Z₁ ist dem Steuerleitungsanschluss des ersten Einstellorgans E_I und dem Steuerleitungsanschluss des zweiten Einstellorgans E_II,1 vorgeschaltet. Parallel zu dem ersten Zuschaltventil Z₁ ist in der gemeinsamen Steuerdruckleitung 5 ein erstes Zuschalt-Wegeventil ZW₁ angeordnet, das über ein erstes Wechselventil WV₁ dem Steuerleitungsanschluss des dritten Einstellorgans E_II,2 vorgeschaltet ist. Hierbei ist ein Steuerleitungsanschluss des ersten Zuschalt-Wegeventils ZW₁ an einen Ausgang des ersten Zuschaltventils Z₁ geschaltet.
Parallel zum ersten Zuschaltventil Z₁ ist in der gemeinsamen Steuerdruckleitung 5 ein zweites Zuschaltventil Z₂ angeordnet, das mit seinem Ausgang einerseits mit dem ersten Wechselventil WV₁ verbunden ist und andererseits an den Steuerleitungsanschluss des vierten Einstellorgans E_III,1 angeschlossen ist. Parallel zum ersten bzw. zweiten Zuschaltventil Z₁, Z₂ ist in der gemeinsamen Steuerdruckleitung 5 ein zweites Zuschalt-Wegeventil ZW₂ angeordnet, das über ein zweites Wechselventil WV₂ an den Steuerleitungsanschluss des fünften Einstellorgans E_III,2 angeschlossen ist.
In der Steuerdruckleitung 5 ist parallel zu den Zuschaltventilen Z₁, Z₂ ein drittes Zuschaltventil Z₃ angeordnet, dessen Ausgang einerseits mit dem zweiten Wechselventil WV₂ verbunden und andererseits an den Steuerleitungsanschluss des zentralen ersten Einstellorgans E_Z,1 angeschlossen ist. In der ersten Steuerdruckleitung 5 ist parallel zum dritten Zuschaltventil Z₃ ein drittes Zuschalt-Wegeventil ZW₃ angeordnet, von dem eine Ausgangsleitung zum Steuerleitungsanschluss des zentralen zweiten Einstellorgans E_Z,2 führt.
Schließlich ist ein viertes Zuschalt-Wegeventil ZW₄ vorgesehen, das mit einem Eingang parallel zu den Zuschaltventilen Z₁–Z₄ bzw. zum dritten Zuschalt-Wegeventil ZW₃ geschaltet ist, und das mit einem weiteren Eingang mit dem Ausgang des dritten Zuschaltventils Z₃ verbunden ist. Ein Ausgang des vierten Zuschalt-Wegeventils ZW₄ ist mit dem Steuerleitungsanschluss des zentralen ersten Einstellorgans E_Z,1 verbunden.
Der Steuerleitungsanschluss des zweiten Zuschalt-Wegeventils ZW₂ ist an einen Ausgang des zweiten Zuschaltventils Z₂ geschaltet. Die Steuerleitungsanschlüsse des dritten und vierten Zuschalt-Wegeventils ZW₃, ZW₄ sind an eine Zusatz-Steuerdruckleitung 6 angeschlossen und zueinander parallel geschaltet.
Alle Einstellorgane E_i sind federvorgespannt und in der Darstellung von 1 in ihrer jeweiligen Offen-Position gezeigt. Dies führt dazu, dass das Kühlwasser von der ersten Kühlleitung 3 und von der zweiten Kühlleitung 4 durch die Einstellorgane und die darin angeschlossenen Versorgungsleitungen zu den jeweiligen Kühlzonen strömen kann.
Alle der Zuschalt-Wegeventile ZW_i sind ebenfalls federvorgespannt, und in der Darstellung von 1 in einer Betriebsposition gezeigt, wenn diese Ventile die Steuerdruckleitung 5 durchschalten. Details zu diesen Schaltstellungen der Zuschalt-Wegeventile sind nachstehend noch ausführlich erläutert.
In der Darstellung von 1 ist mit dem Bezugszeichen "200" eine Segmentgrenze angedeutet. Qua dessen, dass die erläuterten Schaltventile und die Einstellorgane in 1 unterhalb der Segmentgrenze 200 angeordnet sind, ist zu verstehen, dass diese Elemente gemeinsam auf dem Segment 2 angeordnet sind. Durch das Bezugszeichen "7" ist eine Ventilinsel angedeutet, in der die Zuschaltventile Z₁–Z₃ und die Zuschalt-Wegeventile ZW₁–ZW₃ und die beiden Wechselventile W₁ und W₂ integriert sein können. Gleiches gilt für die Zuschalt-Wegeventile ZW₃ und ZW₄, die in einer Ventilinsel 8 integriert sein können. Alternativ hierzu ist es auch möglich, die Ventilinseln 7, 8 als eine gemeinsame Ventilinsel auszubilden, die auf dem Segment 2 angebracht ist.
Die Steuerdruckleitung 5 ist an ein 3/2-Wegeventil 9 angeschlossen, das federvorgespannt ist. Das 3/2-Wegeventil 9 verfügt einen Steuerleitungsanschluss, an dem ein Rücksetzdruck Px anlegbar ist. Falls der Rücksetzdruck Px an den Steuerleitungsanschluss des 3/2-Wegeventils 9 angelegt ist, wie in dem Schaltbild von 1 gezeigt, so wird die Steuerdruckleitung 5 zur Umgebung hin entlüftet und somit drucklos gestellt. In Folge dessen werden alle Schaltventile, die in der Steuerdruckleitung 5 angeordnet sind, in ihre jeweilige Ausgangsstellung bzw. Grundstellung zurückgesetzt.
Durch das Bezugszeichen "10" ist in 1 angedeutet, dass die Einstellorgane E_i ebenfalls zu einer Ventilinsel zusammengefasst sein können. Diese Ventilinsel 10 kann ebenfalls auf dem Segment 2 angebracht sein. Zum Zwecke der weiteren Diskussion wird die Anordnung der Einstellorgane dahingehend konkretisiert, dass das erste Einstellorgan E_I in einer ersten Reihe I angeordnet ist; das zweite und dritte Einstellorgan E_II,1 und E_II,2 sind in einer zweiten Reihe II angeordnet; das vierte und fünfte Einstellorgan E_III,1 und E_III,2 sind in einer dritten Reihe III angeordnet, und schließlich: das zentrale erste Einstellorgan E_Z,1 und das zentrale zweite Einstellorgan E_Z,2 sind in einer Reihe Z angeordnet. Die Reihen I-III und Z sind auch in der Darstellung von 7 symbolisiert gezeigt und nachstehend noch im Detail erläutert.
Unter Bezugnahme auf die 2–6 wird nachstehend erläutert, wie durch einen Änderung des Steuerdrucks in der Steuerdruckleitung 5 bzw. der Zusatz-Steuerdruckleitung 6 die genannten Schaltventile angesteuert und dadurch die Einstellorgane gesteuert werden, um Kühlmittel an die Spritzdüsen D in den jeweiligen Kühlzonen zuzuführen oder ggf. die Kühlmittelzufuhr zu vermindern oder zu sperren. In diesem Zusammenhang darf darauf hingewiesen werden, dass die Darstellungen der 2–6 jeweils der Vorrichtung 1 gemäß 1 entsprechen und jeweils verschiedene Betriebszustände der Schaltventile bzw. Einstellorgane verdeutlichen, in Abhängigkeit des eingestellten Steuerdrucks in der gemeinsamen Steuerdruckleitung 5 bzw. der Zusatz-Steuerdruckleitung 6. Des Weiteren darf darauf hingewiesen werden, dass in 7 durch Vollkreise oder Ringe die jeweiligen Offenstellungen bzw. Schließstellungen der jeweiligen Einstellorgane E_i in den Reihen I, II, III bzw. Z symbolisiert sind. Hierbei sind die Gruppen der Kreise neben den Ziffern "1" bis "6" den Darstellungen der 1–6 zuzuordnen. Dies bedeutet, dass in 7 die Kreise neben der Ziffer "1" dem Schaltbild von 1 entsprechen, dass die Kreise neben der Ziffer 2 dem Schaltbild von 2 entsprechen, usw.
Die Erfindung funktioniert nun wie folgt:
Beim Schaltbild von 1 ist an den Steuerleitungsanschluss des 3/2-Wegeventils 9 ein Druck Px angelegt, in Folge dessen die Steuerdruckleitung 5 zur Umgebung hin entlüftet wird. Entsprechend gelangen alle federvorgespannten Schaltventile und alle federvorgespannten Einstellorgane der Vorrichtung 1 zurück in ihre Grundstellung. Hierdurch werden die beiden Kühlleitungen 3, 4 in Richtung der Kühlzonen über alle Einstellorgane geöffnet, so dass Kühlwasser mit den Anteilen W_1, W₂ zu den Spritzdüsen D in den Kühlzonen K_II, K_III und K_Z zugeführt wird. An die Spritzdüsen D in der ersten Kühlzone K_I wird Kühlwasser mit dem Anteil W₂ zugeführt. In der Betriebsposition gemäß der Darstellung von 1 erfahren die Kühlzonen auf dem Segment 2 ihre maximale Kühlleistung. In 7 kommt dies dadurch zum Ausdruck, dass neben der Ziffer 1 die Kreise, die den jeweiligen Einstellorganen entsprechen, jeweils als Ringe ausgefüllt sind.
Zur Verminderung der Kühlleistung in bestimmten Kühlzonen wird an einer Eingangsleitung des 3/2-Wegeventils 9 ein Steuerdruck P angelegt werden, wobei der an dem Steuerleitungsanschluss angelegte Druck Px auf Null gesetzt wird. Entsprechend schaltet dann das 3/2-Wegeventil wegen der Federbeaufschlagung offen, so dass der Druck P in die gemeinsame Steuerdruckleitung 5 gelangt. Beim Schaltbild von 2 ist der Druck P kleiner als ein vorbestimmter erster Druck P1 eingestellt. Durch eine Parallelschaltung des ersten Zuschalt-Wegeventils ZW₁, des zweiten Zuschalt-Wegeventils ZW₂ und des dritten Zuschalt-Wegeventils ZW₃ liegt dann der Druck P gleichzeitig an den Steuerleitungsanschlüssen des dritten Einstellorgans E_II,2, des fünften Einstellorgans E_III,2 und des zentralen zweiten Einstellorgans E_Z,2 an, so dass diese Einstellorgane in ihre Schließstellung überführt werden. Entsprechend wird der Anteil W₂ des Kühlwassers gesperrt (vgl. schwarze Vollkreise in 7, neben der Ziffer 2), so dass Spritzdüsen D in den Kühlzonen K_Z, K_II und K_III nur mit dem Anteil W₁ aus der ersten Kühlleitung 3 versorgt werden. In dieser Weise wird also die Kühlleistung in den Kühlzonen K_Z, K_II und K_III im Vergleich zum Schaltbild von 1 vermindert.
Beim Schaltbild von 3 ist der Steuerdruck P weiter erhöht, nämlich auf einen Wert größer als ein vorbestimmter Druck P1. Im Ergebnis wird hierdurch die Kühlleistung in den ersten Kühlzonen K_I und in den zweiten Kühlzonen K_II vermindert. Im Einzelnen führt die Erhöhung des Steuerdrucks auf einen Wert von größer P1 dazu, dass das erste Zuschaltventil Z₁ durchschaltet. In Folge dessen liegt der Druck P1 an den Steuerleitungsanschlüssen sowohl des ersten Einstellorgans E_I als auch des zweiten Einstellorgans E_II,1 an, so dass diese Einstellorgane schließen. Dies ist in 7, neben der Ziffer 3, durch schwarze Vollkreise symbolisiert. Wegen der geschlossenen Position des ersten Einstellorgans E_I gelangt kein Kühlwasser an die Spritzdüsen D in der ersten Kühlzone K_I. Das Durchschalten des ersten Zuschaltventils Z₁ führt ebenfalls dazu, dass der Druck P1 an dem Steuerleitungsanschluss des ersten Zuschalt-Wegeventils ZW₁ anliegt, so dass durch ein Schalten dieses Ventils der Steuerleitungsanschluss des dritten Einstellorgans E_II,2 entlüftet wird und dieses Ventil in seine offene Grundstellung zurückkehrt. Dies hat dann zur Folge, dass an die Spritzdüsen D in der zweiten Kühlzonen K_II Kühlwasser lediglich mit dem Anteil W₂ aus der zweiten Kühlleitung 4 zugeführt wird, weil wie erläutert das an die erste Kühlleitung 3 angeschlossene zweite Einstellorgan E_II,1 geschlossen ist. Wegen W₂ < W₁ ist dadurch die Kühlleistung in den Kühlzonen K_II im Vergleich zum Schaltbild von 2 vermindert.
4 verdeutlicht eine weitere Erhöhung des Drucks P auf einen Wert größer als ein vorbestimmter zweiter Druck P2, wodurch die resultierende Kühlleistung für die Kühlzonen weiter vermindert wird. Weil der Steuerdruck P größer als der vorbestimmte zweite Wert P2 gewählt wird, schaltet das zweite Zuschaltventil Z₂ durch, so dass der Druck P nunmehr an den Steuerleitungsanschlüssen des dritten Einstellorgans E_II,2 und des vierten Einstellorgans E_III,1 anliegt und diese Einstellorgane entsprechend schließen. Da das zweite Einstellorgan E_II,1 weiterhin geschlossen bleibt, ist nunmehr die Kühlwasserzufuhr durch die zweite Versorgungsleitung V_II an die Spritzdüsen D in der zweiten Kühlzonen K_II vollständig gesperrt. Das Durchschalten des zweiten Zuschaltventils Z_II führt ebenfalls dazu, dass der Druck P an dem Steuerleitungsanschluss des zweiten Zuschalt-Wegeventils ZW₂ anliegt, so dass dadurch der Steuerleitungsanschluss des fünften Einstellorgans E_III,2 über das zweite Wegeventils W₂ zur Umgebung hin öffnet und entsprechend entlüftet wird. Somit öffnet das fünfte Einstellorgan E_III,2 wieder, mit der Folge, dass nunmehr durch die Versorgungsleitung V_III Kühlwasser mit dem Anteil W₂ aus der zweiten Kühlleitung 4 an die Spritzdüsen D in den dritten Kühlzonen K_III zugeführt wird. Wegen der Bedingung W₂ < W₁ entspricht dies einer verminderten Kühlleistung im Vergleich zum Schaltbild von 3.
5 verdeutlicht einen Betriebszustand für ein sogenanntes "Trockengießen", bei dem alle Einstellorgane gesperrt bzw. geschlossen sind, und entsprechend kein Kühlwasser an die Spritzdüsen D in den jeweiligen Kühlzonen gelangt. In der 7 ist dies neben der Ziffer 5 durch die schwarzen Vollkreise symbolisiert. Das Schließen aller Einstellorgane wird gemäß des Schaltbildes von 5 durch eine weitere Erhöhung des Steuerdrucks P auf einen Wert größer als ein dritter vorbestimmter Druck P3 erzielt. Hierdurch kommt es zu einem Durchschalten des dritten Zuschaltventils Z₃, wodurch der Druck P einerseits über das zweite Wechselventil WV₂ an den Steuerleitungsanschluss des fünften Einstellorgans E_III,2 gelangt, und andererseits über das vierte Zuschalt-Wegeventil ZW₄ an den Steuerleitungsanschluss des zentralen ersten Einstellorgans E_Z,1 gelangt, so dass im Ergebnis das fünfte Einstellorgan E_III,2 und das zentrale erste Einstellorgan E_Z,1 ebenfalls schließen.
Bei den Betriebszuständen gemäß der 2–4 ist die Kühlleistung für die Spritzdüsen D in der zentralen Kühlzone K_Z im Vergleich zum Betriebszustand von 1 vermindert, weil das zentrale zweite Einstellorgan E_Z,2 jeweils geschlossen ist und das Kühlwasser lediglich aus der ersten Kühlleitung 3 an die Spritzdüsen D in der zentralen Kühlzone K_Z zugeführt wird. Mittels des Steuerdrucks Pt kann die Kühlleistung für die zentrale Kühlzonen K_Z weiter verringert werden, indem anstelle des Anteils W₁ aus der ersten Kühlleitung 3 lediglich der geringere Anteil W₂ aus der zweiten Kühlleitung 4 an die Spritzdüsen D in der zentralen Kühlzone K_Z zugeführt wird. Dies ist in dem Schaltbild von 6 dargestellt, wobei der Steuerdruck Pt größer Null gewählt ist und der Steuerdruck P wie im Schaltbild von 3 eingestellt ist. Der Steuerdruck Pt, der im Schaltbild von 6 auf einen Wert von größer Null eingestellt ist, liegt an den Steuerleitungsanschlüssen des dritten und vierten Zuschalt-Wegeventile ZW₃, ZW₄ an. Dies hat einerseits zur Folge, dass der Steuerleitungsanschluss des zentralen zweiten Einstellorgans E_Z,2 wegen des Schaltens des dritten Zuschalt-Wegeventils ZW₃ entlüftet wird, verbunden mit einem Öffnen dieses Einstellorgans, wobei andererseits an dem Steuerleitungsanschluss des zentralen ersten Einstellorgans E_Z,1 wegen des Umschaltens des vierten Zuschalt-Wegeventils ZW₄ nunmehr der Steuerdruck P anliegt und dadurch dieses Einstellorgan für die erste Kühlleitung 3 sperrt. Im Ergebnis werden die Spritzdüsen D in der zentralen Kühlzone K_Z nur mit Kühlwasser mit dem Anteil W₂ aus der zweiten Kühlleitung 4 gespeist.
Die soeben erläuterte Verminderung der Kühlleistung für die Spritzdüsen D in der zentralen Kühlzone K_Z durch einen Steuerdruck Pt von größer Null ist im Schaltbild von 6 beispielhaft mit einem Steuerdruck erläutert, der dem Schaltbild von 3 entspricht (P1 < P < P2). In gleicher Weise kann die Kühlleistung für die Spritzdüsen D in der zentralen Kühlzone K_Z mittels des Steuerdrucks Pt auch angepasst werden, wenn der Steuerdruck P wie in den Schaltbildern der 1, 2 oder 4 gezeigt gewählt ist.
Ein Öffnen der Einstellorgane bzw. ein Rücksetzen der Schaltventile in ihre Ausgangsstellung ist in einfacher Weise dadurch möglich, dass der Steuerdruck Px größer Null gewählt wird, so dass durch ein Schalten des 3/2-Wegeventils 9 – wie in 1 gezeigt – die Steuerdruckleitung 5 entlüftet wird.
Ein Vergleich der Werte für den Steuerdruck P in den Schaltbildern der 1–5 verdeutlicht, dass es mit der vorliegende Erfindung durch ein stetes Erhöhen des Steuerdrucks P möglich ist, Spritzdüsen D in bestimmten Kühlzonen von einem Rand des Segments 2 in Richtung seiner Mitte entweder auf eine verminderte Kühlmittelzufuhr einzustellen, oder gar die Kühlmittelzufuhr zu Spritzdüsen D in bestimmten Kühlzonen vollständig zu sperren.
Die Ansteuerung der Spritzdüsen D in einzelnen Kühlzonen K_i auf dem Segment 2 kann wie erläutert durch eine Veränderung des Steuerdrucks P in der Steuerdruckleitung 5 bzw. des Steuerdrucks Pt in der Zusatz-Steuerdruckleitung 6 erfolgen, ohne dass hierzu pro Kühlzone ein separater Regelkreis für den Steuerdruck notwendig ist. Hierdurch ist eine Ansteuerbarkeit der jeweiligen Kühlzonen mit den zugeordneten Schaltelementen vereinfacht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010052247 A1 [0004]
WO 2011/038800 A1 [0005]

Claims

Vorrichtung (1) zur gesteuerten Sekundärkühlung eines in einer Strangführungseinrichtung einer Stranggießanlage geführten Metallstrangs, umfassend eine Mehrzahl von Spritzdüsen (D), die auf einem Segment (2) der Strangführungseinrichtung vorgesehen und über Kühlleitungen (3, 4) mit einer Spannplatte zum Anschluss an einen Verteilraum verbindbar sind, wobei durch die Spritzdüsen (D) ein Kühlmedium auf den Metallstrang ausbringbar ist, wobei mit den Spritzdüsen (D) auf dem Segment (2) verschiedene Kühlzonen (K_i) definierbar sind und in einer jeweiligen Kühlzonen (K_i) zumindest eine Spritzdüse (D) enthalten ist, Einstellorgane (E_i), die an die Kühlleitungen (3, 4) für die Spritzdüsen (D) angeschlossen sind, wobei die Einstellorgane (E) den Spritzdüsen (D) vorgeschaltet sind und die Kühlmedienzufuhr an die Spritzdüsen (D) durch die Einstellorgane (E) steuerbar ist, und Schaltventile (Z_i, ZW_i), die einem jeweiligen Steuerleitungsanschluss der Einstellorgane (E_i) zugeordnet und mit einem regelbaren Steuerdruck (P, Pt) beaufschlagbar sind, so dass die Einstellorgane (E_i) in Abhängigkeit des Steuerdrucks (P, Pt) für die Schaltventile (Z_i, ZW_i) schaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventile (Z_i, ZW_i) an eine gemeinsame Steuerdruckleitung (5) angeschlossen und in Abhängigkeit von veränderlichen Druckwerten für den Steuerdruck (P, Pt) schaltbar sind, um die Einstellorgane (E_i) zu öffnen oder zu schließen und dadurch eine Kühlmedienzufuhr an die Spritzdüsen (D) in den jeweiligen Kühlzonen (K_i) zu steuern.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kühlleitungen (3, 4) zur Speisung der Spritzdüsen (D) in einer jeweiligen Kühlzone (K_i) mit Kühlmedium vorgesehen und jeder Kühlzone (K_II, K_III, K_Z) jeweils zwei Einstellorgane (E_II,1, E_II,2; E_III,1, E_III,2; E_Z,1, E_Z,2) zugeordnet sind, wobei eines der Einstellorgane an einer Kühlleitung und das jeweils andere der Einstellorgane an der anderen Kühlleitung angeschlossen ist, wobei von den Einstellorganen (E_i) jeweils eine gemeinsame Versorgungsleitung (V_i) zu einer jeweiligen Kühlzone (E_i) führt.
Vorrichtung (1) zur gesteuerten Sekundärkühlung eines in einer Strangführungseinrichtung einer Stranggießanlage geführten Metallstrangs, umfassend zumindest eine Spritzdüse (D), die auf einem Segment (2) der Strangführungseinrichtung vorgesehen und über zumindest eine Kühlleitung (3, 4) mit einer Spannplatte zum Anschluss an einen Verteilraum verbindbar ist, wobei durch die Spritzdüse (D) ein Kühlmedium auf den Metallstrang ausbringbar ist, wobei mit der Spritzdüse (D) auf dem Segment (2) zumindest eine Kühlzone (K_i) definierbar ist, Einstellorgane (E_i), die an die Kühlleitung (3, 4) für die Spritzdüse (D) angeschlossen sind, wobei die Einstellorgane (E_i) der Spritzdüse (D) vorgeschaltet sind und die Kühlmedienzufuhr an die Spritzdüse (D) durch die Einstellorgane (E_i) steuerbar ist, und Schaltventile (Z_i, ZW_i), die einem jeweiligen Steuerleitungsanschluss der Einstellorgane zugeordnet und mit einem regelbaren Steuerdruck (P, Pt) beaufschlagbar sind, so dass die Einstellorgane (E_i) in Abhängigkeit des Steuerdrucks (P, Pt) für die Schaltventile (Z_i, ZW_i), schaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kühlleitungen (3, 4) zur Speisung der Spritzdüse (D) mit Kühlmedium vorgesehen und der Spritzdüse (D) zwei Einstellorgane (E_II,1, E_II,2; E_III,1, E_III,2; E_Z,1, E_Z,2) zugeordnet sind, wobei eines der Einstellorgane an einer Kühlleitung und das jeweils andere der Einstellorgane an der anderen Kühlleitung angeschlossen ist, wobei von den Einstellorganen (E_II,1, E_II,2; E_III,1, E_III,2; E_Z,1, E_Z,2) jeweils eine gemeinsame Versorgungsleitung (V_i) zu der Spritzdüse (D) führt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventile (Z_i, ZW_i) an eine gemeinsame Steuerdruckleitung (5) angeschlossen sind, wobei die Schaltventile (Z_i, ZW_i) in Abhängigkeit von veränderlichen Druckwerten für den Steuerdruck (P) schaltbar sind, um die Einstellorgane (E_i) zu öffnen oder zu schließen und dadurch eine Kühlmedienzufuhr an die Spritzdüse (D) zu steuern.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Einstellorgane (E_II,1, E_II,2; E_III,1, E_III,2; E_Z,1, E_Z,2), die einer jeweiligen Spritzdüse (D) zugeordnet sind, unabhängig voneinander ansteuerbar sind, so dass entweder beide Einstellorgane geöffnet oder geschlossen sind oder eines der beiden Einstellorgane geöffnet und das jeweils andere der beiden Einstellorgane geschlossen ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Segment (2) der Strangführungseinrichtung eine Mehrzahl von Spritzdüsen (D) angeordnet sind, die jeweils über die beiden Kühlleitungen (3, 4) mit der Spannplatte verbindbar sind, wobei mit den Spritzdüsen (D) auf dem Segment (2) verschiedene Kühlzonen (K_i) definierbar sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlzonen (K_i) auf dem Segment (2) über dessen Breite (B) angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellorgane mittels der Schaltventile (Z_i, ZW_i) derart ansteuerbar sind, dass die Kühlmittelzufuhr für die Spritzdüsen (D) in den jeweiligen Kühlzonen (K_i) durch eine Erhöhung des Steuerdrucks (P, Pt) in der Steuerdruckleitung entweder vermindert oder gesperrt wird, vorzugsweise, dass die Kühlmittelzufuhr für die Spritzdüsen (D) in den jeweiligen Kühlzonen (K_i) nacheinander von einem Randbereich des Segments (2) in Richtung zur Mitte des Segments (2) vermindert oder gesperrt wird.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit zumindest einer Spritzdüse (D) randseitig auf dem Segment (2) eine erste Kühlzone (K_I) definiert ist, wobei der Spritzdüse (D) in der ersten Kühlzone (K_I) ein erstes Einstellorgan (E_I) zugeordnet ist, das zumindest an eine der beiden Kühlleitungen (3, 4) angeschlossen ist, wobei dem Steuerleitungsanschluss des ersten Einstellorgans (E_I) ein erstes Zuschaltventil (Z₁) vorgeschaltet ist, das in der gemeinsamen Steuerdruckleitung (5) angeordnet ist und ab einem vorbestimmten ersten Druckwert (P1) für den Steuerdruck (P) durchschaltet, wobei, falls der Steuerdruck den vorbestimmten ersten Druckwert (P) überschreitet, das erste Einstellorgan (E_I) schließt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit zumindest einer Spritzdüse (D) auf dem Segment (2) angrenzend an die erste Kühlzone (K_I) in Richtung einer Mitte des Segments (2) eine zweite Kühlzone (K_II) definiert ist, wobei der Spritzdüse (D) in der zweiten Kühlzone (K_II) ein Paar Einstellorgane in Form eines zweiten Einstellorgans (E_II,1) und eines dritten Einstellorgans (E_II,2) zugeordnet sind, die jeweils an eine der beiden Kühlleitungen (3, 4) angeschlossen sind, wobei der Steuerleitungsanschluss des zweiten Einstellorgans (E_II,1) an den Ausgang des ersten Zuschaltventils (Z₁) angeschlossen ist, wobei dem Steuerleitungsanschluss des dritten Einstellorgans (E_II,2) ein in der gemeinsamen Steuerdruckleitung (5) angeordnetes federvorgespanntes erstes Zuschalt-Wegeventil (ZW₁) vorgeschaltet ist, das in seiner Ausgangsposition geöffnet ist und die Steuerdruckleitung (5) durchschaltet, so dass bei einem Steuerdruck in der Steuerdruckleitung von größer Null das zweite Einstellorgan (E_II,1) schließt, wobei der Steuerleitungsanschluss des ersten Zuschalt-Wegeventils (ZW₁) parallel zum Ausgang des ersten Zuschaltventils (Z₁) geschaltet ist, wobei, falls der Steuerdruck (P) in der Steuerdruckleitung (5) den vorbestimmten ersten Druckwert (P1) überschreitet, das zweite Einstellorgan (E_II,1) schließt und der Steuerdruck (P) an dem Steuerleitungsanschluss des ersten Zuschalt-Wegeventils (ZW₁) anliegt, so dass durch ein entsprechendes Schalten des ersten Zuschalt-Wegeventils (ZW₁) der Steuerleitungsanschluss des dritten Einstellorgans (E_II,2) entlüftet wird und dadurch das dritte Einstellorgan (E_II,2) wieder öffnet.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit zumindest einer Spritzdüse (D) auf dem Segment (2) angrenzend an die zweite Kühlzone (K_II) in Richtung einer Mitte des Segments (2) eine dritte Kühlzone (K_III) definiert ist, wobei der Spritzdüse (D) in der dritten Kühlzone (K_III) ein Paar Einstellorgane in Form eines vierten Einstellorgans (E_III,1) und eines fünften Einstellorgans (E_III,2) zugeordnet sind, die jeweils an eine der beiden Kühlleitungen (3, 4) angeschlossen sind, wobei dem Steuerleitungsanschluss des vierten Einstellorgans (E_III,1) ein zweites Zuschaltventil (Z₂) vorgeschaltet ist, das in der gemeinsamen Steuerdruckleitung (5) angeordnet ist und ab einem vorbestimmten zweiten Druckwert (P2) für den Steuerdruck (P) durchschaltet, wobei dem Steuerleitungsanschluss des fünften Einstellorgans (E_III,2) ein in der gemeinsamen Steuerdruckleitung (5) angeordnetes federvorgespanntes zweites Zuschalt-Wegeventil (ZW₂) vorgeschaltet ist, das in seiner Ausgangsposition geöffnet ist und die Steuerdruckleitung (5) durchschaltet, so dass bei einem Steuerdruck (P) in der Steuerdruckleitung (5) von größer Null das fünfte Einstellorgan (E_III,2) schließt, wobei der Steuerleitungsanschluss des zweiten Zuschalt-Wegeventils (ZW₂) parallel zum Ausgang des zweiten Zuschaltventils (Z₂) geschaltet ist, wobei, falls der Steuerdruck (P) in der gemeinsamen Steuerdruckleitung (5) den vorbestimmten zweiten Druckwert (P2) überschreitet, das vierte Einstellorgan (E_III,1) schließt und der Steuerdruck (P) an dem Steuerleitungsanschluss des zweiten Zuschalt-Wegeventils (ZW₂) anliegt, so dass durch ein entsprechendes Schalten des zweiten Zuschalt-Wegeventils (ZW₂) der Steuerleitungsanschluss des dritten Einstellorgans (E_II,2) entlüftet wird und dadurch das fünfte Einstellorgan (E_III,2) wieder öffnet.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerleitungsanschluss des dritten Einstellorgans (E_II,2) über ein erstes Wechselventil (WV₁) parallel zum Ausgang des zweiten Zuschaltventils (Z₂) geschaltet ist, so dass der Steuerdruck (P) bei einem Überschreiten des vorbestimmten zweiten Druckwerts auch an dem Steuerleitungsanschluss des dritten Einstellorgans (E_II,2) anliegt und dadurch das dritte Einstellorgan (E_II,2) schließt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass mit zumindest einer Spritzdüse (D) auf dem Segment (2) angrenzend an die dritte Kühlzone (K_III) in Richtung einer Mitte des Segments (2) eine zentrale Kühlzone (K_Z) definiert ist, die sich im Wesentlichen in einem mittigen Bereich des Segments (2) befindet, wobei der Spritzdüse (D) in der zentralen Kühlzone (K_Z) ein Paar Einstellorgane in Form eines zentralen ersten Einstellorgans (E_Z,1) und eines zentralen zweiten Einstellorgans (E_Z,2) zugeordnet sind, die jeweils an eine der beiden Kühlleitungen (3, 4) angeschlossen sind, wobei dem Steuerleitungsanschluss des zentralen ersten Einstellorgans (E_Z,1) ein drittes Zuschaltventil (Z₃) vorgeschaltet ist, das in der gemeinsamen Steuerdruckleitung (5) angeordnet ist und ab einem vorbestimmten dritten Druckwert (P3) für den Steuerdruck (P) durchschaltet, wobei dem Steuerleitungsanschluss des zentralen zweiten Einstellorgans (E_Z,2) ein in der gemeinsamen Steuerdruckleitung (5) angeordnetes federvorgespanntes drittes Zuschalt-Wegeventil (ZW₃) vorgeschaltet ist, das in seiner Ausgangsposition geöffnet ist und die Steuerdruckleitung (5) durchschaltet, so dass bei einem Steuerdruck (P) in der Steuerdruckleitung (5) von größer Null das zentrale zweite Einstellorgan (E_Z,2) schließt, wobei, falls der Steuerdruck (P) in der gemeinsamen Steuerdruckleitung (5) den vorbestimmten dritten Druckwert (P3) überschreitet, das zentrale erste Einstellorgan (E_Z,1) schließt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerleitungsanschluss des fünften Einstellorgans (E_III,2) über ein zweites Wechselventil (WV₂) parallel zum Ausgang des dritten Zuschaltventils (Z₃) geschaltet ist, so dass der Steuerdruck (P) bei einem Überschreiten des vorbestimmten dritten Druckwerts (P3) auch an dem Steuerleitungsanschluss des fünften Einstellorgans (E_III,2) anliegt und dadurch das fünfte Einstellorgan (E_III,2) schließt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerdruckleitung (5) zwischen dem Steuerleitungsanschluss des zentralen ersten Einstellorgans (E_Z,1) und dem dritten Zuschaltventil (Z₃) ein federvorgespanntes viertes Zuschalt-Wegeventil (ZW₄) angeordnet ist, das in seiner Ausgangsposition geöffnet ist und die Steuerdruckleitung (5) durchschaltet, wobei ein Steuerleitungsanschluss des dritten Zuschalt-Wegeventils (ZW₃) und ein Steuerleitungsanschluss des vierten Zuschalt-Wegeventils (ZW₄) parallel an eine Zusatz-Steuerdruckleitung (6) angeschlossen sind, wobei bei einem Zusatz-Steuerdruck (Pt) von größer Null das dritte und vierte Zuschalt-Wegeventil (ZW₃, ZW₄) jeweils geschaltet werden, wobei, falls der Zusatz-Steuerdruck (Pt) einen Wert größer Null animmt, der Steuerleitungsanschluss des zentralen ersten Einstellorgangs (E_Z,1) mit der Steuerdruckleitung (5) verbunden und entsprechend geschlossen bleibt und der Steuerleitungsanschluss des zentralen zweiten Einstellorgangs (E_Z,2) entlüftet wird und dadurch das zentrale zweite Einstellorgan (E_Z,2) wieder öffnet.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass alle Einstellorgane (E_i) federvorgespannt sind und die Steuerdruckleitung (5) entlüftbar ist, wobei bei einem Entlüften der Steuerdruckleitung (5) alle Einstellorgane (E_i) in ihre geöffnete Ausgangsposition gelangen, so dass Kühlmedium durch beide Kühlleitungen (3, 4) an die Spritzdüsen (D) in allen Kühlzonen (K_i) zugeführt wird.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerdruckleitung ein federvorgespanntes 3/2-Wegeventil (9) angeordnet ist, an dessen Steuerleitungsanschluss ein Rücksetzdruck (Px) anlegbar ist, wobei bei einem Rücksetzdruck (Px) von Null sich das 3/2-Wegeventil (9) in einer offenen Grundstellung befindet und die Steuerdruckleitung (5) offen schaltet, wobei bei einem Rücksetzdruck (Px) von größer Null das 3/2-Wegeventil (9) einen Durchfluss der Steuerdruckleitung (5) sperrt und die Steuerdruckleitung (5) zur Umgebung hin öffnet, so dass die Steuerdruckleitung (5) entlüftet und dadurch die Einstellorgane (E_i) in ihre jeweils geöffnete Ausgangsposition gelangen.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, zweite und/oder dritte Kühlzone (K_I, K_II, K_III) auf dem Segment (2) paarweise und symmetrisch zur Mitte des Segments (2) angeordnet sind, wobei die beiden Kühlzonen dieser Paare jeweils durch eine Versorgungsleitungen (V_I; V_II; V_III) mit den zugehörigen Einstellorganen verbunden sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlleitungen (3, 4) auf dem Segment (2) angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventile in einer baulichen Einheit in Form einer Ventilinsel (7, 8) integriert sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventile (Z_i, ZW_i) zusammen mit den Einstellorganen (E_i) auf dem Segment (2) angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellorgane (E_i) jeweils als 2/2-Wegenventil ausgebildet sind, und/oder dass die Zusatz-Wegeventile (ZW_i) jeweils als 3/2-Wegeventile ausgebildet sind.
Verfahren zur gesteuerten Sekundärkühlung eines in einer Strangführungseinrichtung einer Stranggießanlage geführten Metallstrangs, bei dem auf einem Segment (2) der Strangführungseinrichtung eine Mehrzahl von Spritzdüsen (D) vorgesehen sind, die von einem Verteilraum über Kühlleitungen (3, 4) mit Kühlmedium gespeist werden, wobei mit den Spritzdüsen (D) auf dem Segment (2) verschiedene Kühlzonen (K_i) definierbar sind und in einer jeweiligen Kühlzonen (K_i) zumindest eine Spritzdüse (D) enthalten ist, wobei den Spritzdüsen (D) der jeweiligen Kühlzonen (K_i) in den Kühlleitungen (3, 4) angeordnete schaltbare Einstellorgane (E_i) vorgeschaltet sind, wobei Schaltventile (Z_i, ZW_i) einem jeweiligen Steuerleitungsanschluss der Einstellorgane (E_i) zugeordnet sind und mit einem regelbaren Steuerdruck (P) beaufschlagt werden, um die Einstellorgane (E_i) in Abhängigkeit des Steuerdrucks (P, Pt) für die Schaltventile (Z_i, ZW_i) zu schalten, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerdruck (P) an die Schaltventile (Z_i, ZW_i) durch eine gemeinsame Steuerdruckleitung (5) angelegt wird, wobei die Schaltventile (Z_i, ZW_i) durch eine Veränderung des Steuerdrucks (P) geschaltet werden, um die Einstellorgane (E_i) zu öffnen oder zu schließen und dadurch eine Kühlmedienzufuhr an die Spritzdüsen (D) in den jeweiligen Kühlzonen (K_i) zu steuern.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel durch zwei Kühlleitungen (3, 4) zur Speisung der Spritzdüsen (D) in einer jeweiligen Kühlzone (K_i) zugeführt wird und jeder Kühlzone zwei Einstellorgane (E_II,1, E_II,2; E_III,1, E_III,2; E_Z,1, E_Z,2) zugeordnet sind, wobei eines der Einstellorgane an einer Kühlleitung und das jeweils andere der Einstellorgane an der anderen Kühlleitung angeschlossen ist, wobei von den Einstellorganen (E_II,1, E_II,2; E_III,1, E_III,2; E_Z,1, E_Z,2) jeweils eine gemeinsame Versorgungsleitung (V_i) zu den Spritzdüsen (D) in einer jeweiligen Kühlzone (K_i) führt.
Verfahren zur gesteuerten Sekundärkühlung eines in einer Strangführungseinrichtung einer Stranggießanlage geführten Metallstrangs, bei dem auf einem Segment (2) der Strangführungseinrichtung zumindest eine Spritzdüse (D) vorgesehen ist, die von einem Verteilraum über zumindest eine Kühlleitung (3, 4) mit Kühlmedium gespeist wird, wobei mit der Spritzdüse auf dem Segment (2) zumindest eine Kühlzone (K_i) definierbar ist, wobei der Spritzdüse (D) in der Kühlleitung angeordnete schaltbare Einstellorgane (E_i) vorgeschaltet sind, wobei Schaltventile (Z_i, ZW_i) einem jeweiligen Steuerleitungsanschluss der Einstellorgane (E_i) zugeordnet sind und mit einem regelbaren Steuerdruck (P) beaufschlagt werden, um die Einstellorgane (E_i) in Abhängigkeit des Steuerdrucks (P, Pt) für die Schaltventile (Z_i, ZW_i) zu schalten, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Spritzdüse in der Kühlzone (K_II; K_III; K_Z) durch zwei Kühlleitungen (3, 4) mit Kühlmittel gespeist wird und der Kühlzone (K_II; K_III; K_Z) zwei Einstellorgane (E_II,1, E_II,2; E_III,1, E_III,2; E_Z,1, E_Z,2) zugeordnet sind, wobei eines der Einstellorgane an einer Kühlleitung und das jeweils andere der Einstellorgane an der anderen Kühlleitung angeschlossen ist, wobei von den Einstellorganen eine gemeinsame Versorgungsleitung (V_I; V_II; V_III) zu der Spritzdüse (D) in der Kühlzone (K_i) führt.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Segment (2) eine Mehrzahl von Spritzdüsen (D) vorgesehen sind, wobei mit den Spritzdüsen (D) auf dem Segment (2) eine Mehrzahl von verschiedenen Kühlzonen (K_i) definiert sind, denen jeweils zwei Einstellorgane (E_II,1, E_II,2; E_III,1, E_III,2; E_Z,1, E_Z,2) zugeordnet sind, wobei eines der Einstellorgane an einer Kühlleitung und das jeweils andere der Einstellorgane an der anderen Kühlleitung angeschlossen ist, wobei von den Einstellorganen (E_i) jeweils eine gemeinsame Versorgungsleitung (V_II; V_III; V_Z) zu den Spritzdüsen (D) in einer jeweiligen Kühlzone führt.
Verfahren nach Anspruch 23, 24 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Kühlzonen (K_i) über der Breite (B) des Segments (2) angeordnet sind, wobei durch eine Erhöhung des Steuerdrucks (P) eine Kühlmittelzufuhr zu den Spritzdüsen (D) in den jeweligen Kühlzonen (K_i) sukzessive von einem Rand des Segments (2) in Richtung der Mitte des Segments (2) entweder vermindert oder gesperrt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Einstellorgane (E_II,1, E_II,2; E_III,1, E_III,2; E_Z,1, E_Z,2), die den Spritzdüsen in einer jeweiligen Kühlzone zugeordnet sind, unabhängig voneinander angesteuert werden, so dass entweder beide Einstellorgane geöffnet oder geschlossen sind oder eines der beiden Einstellorgane geöffnet und das jeweils andere der beiden Einstellorgane geschlossen ist.