DE102017105614A1 - Method and cooling device for cooling a metallic strand - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen eines metallischen Strangs (22) in einer Stranggussanlage (2, 52), bei dem von in Strangförderrichtung (26) aufeinanderfolgenden Düseneinheiten (28), die jeweils mindestens eine Kühlmitteldüse (38) aufweisen, durch ihre Kühlmitteldüsen (38) Kühlleistungen an dem Oberflächensegment des Strangs (22) vollbracht werden. Um eine effiziente Kühlung des Strangs (22) zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass die von den Düseneinheiten (28) an dem Oberflächensegment des Strangs (22) vollbrachten Kühlleistungen in Strangförderrichtung (26) alternieren.The invention relates to a method for cooling a metallic strand (22) in a continuous casting plant (2, 52) by means of jet nozzles (28) successive in strand conveying direction (26), each having at least one coolant jet (38). 38) cooling services on the surface segment of the strand (22) are accomplished. In order to achieve efficient cooling of the strand (22), it is proposed that the cooling capacities achieved by the nozzle units (28) on the surface segment of the strand (22) alternate in the strand conveying direction (26).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen eines metallischen Strangs in einer Stranggussanlage, bei dem von in Strangförderrichtung aufeinanderfolgenden Düseneinheiten, die jeweils mindestens eine Kühlmitteldüse aufweisen, durch ihre Kühlmitteldüsen Kühlleistungen an dem Oberflächensegment des Strangs vollbracht werden. The invention relates to a method for cooling a metallic strand in a continuous casting installation, in which cooling units are performed on the surface segment of the strand by nozzle units which follow each other in the strand conveying direction and each have at least one coolant nozzle.
Beim Stranggießen von Metallen wird eine metallische Schmelze in einer Stranggussanlage einer (wasser-)gekühlten Kokille zugeführt. In der Kokille wird die Schmelze zumindest in ihrem Randbereich zur Erstarrung gebracht und üblicherweise kontinuierlich – bereits in Form eines Strangs – aus der Kokille einer ausgangsseitig der Kokille angeordneten Strangführung der Stranggussanlage zugeführt und durch die Strangführung hindurchgefördert. In the continuous casting of metals, a metallic melt is fed into a continuous casting plant of a (water) cooled mold. In the mold, the melt is brought to solidification at least in its edge region and usually continuously - already supplied in the form of a strand - from the mold on the output side of the mold arranged strand guide the continuous casting and conveyed through the strand guide.
Beim Verlassen der Kokille hat der Strang eine erstarrte Schale, wobei der Großteil seines Querschnitts noch flüssig ist. Im Bereich des Kokillenausgangs hat der Strang eine Oberflächentemperatur in der Größenordnung von 1000 °C. Zur weiteren Abkühlung und Verfestigung des Strangs wird in der Stranggussanlage üblicherweise mithilfe von Kühlmitteldüsen ein Kühlmittel auf die Strangoberfläche aufgebracht. When leaving the mold, the strand has a solidified shell, the majority of its cross-section is still liquid. In the region of the mold outlet, the strand has a surface temperature of the order of 1000 ° C. For further cooling and solidification of the strand, a coolant is usually applied to the strand surface in the continuous casting plant by means of coolant nozzles.
Die
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit welchem eine effiziente Kühlung eines metallischen Strangs erreicht werden kann. An object of the invention is to provide a method with which an efficient cooling of a metallic strand can be achieved.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, bei dem erfindungsgemäß die von den Düseneinheiten an dem Oberflächensegment des Strangs vollbrachten Kühlleistungen in Strangförderrichtung alternieren. This object is achieved by a method of the type mentioned, in which alternate according to the invention performed by the nozzle units on the surface segment of the strand cooling performance in the strand conveying direction.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind jeweils Gegenstand abhängiger Ansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung. Advantageous developments of the method according to the invention are each the subject of dependent claims and the following description.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass bei Stranggussanlagen typischerweise mehrere in Strangförderrichtung aufeinanderfolgende Düseneinheiten die Strangoberfläche jeweils mit der gleichen Kühlmittelmenge beaufschlagen, zum Beispiel weil diese Düseneinheiten zu einer Kühlzone zusammengefasst sind, in der die Düseneinheiten eingangsseitig mit demselben Kühlmittelfluss beaufschlagt werden. Eine solche in Strangförderrichtung konstante Kühlmittelbeaufschlagung durch die Düseneinheiten einer Kühlzone bewirkt, dass die Düseneinheiten in Strangförderrichtung dieselbe oder annähernd dieselbe Kühlleistung an dem Strang vollbringen. The invention is based on the consideration that, in continuous casting plants, several nozzle units successive in the strand conveying direction typically apply the same amount of coolant to the strand surface, for example because these nozzle units are combined to form a cooling zone in which the nozzle units are subjected to the same coolant flow on the input side. Such a coolant supply through the nozzle units of a cooling zone that is constant in the strand conveying direction causes the nozzle units in the strand conveying direction to accomplish the same or approximately the same cooling performance on the strand.
Weiter beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, dass sich an der Strangoberfläche üblicherweise ein Dampffilm ausbildet, welcher die Kühlwirkung stabilisiert. Wird die Strangoberfläche mit einer hohen Kühlmittelmenge beaufschlagt, kann es im Bereich des auftreffenden Kühlmittels zu einer solch starken Abkühlung der Strangoberfläche kommen, dass der Dampffilm zusammenbricht. Dies wiederum kann dazu führen, dass die Kühlwirkung ungewollt stark zunimmt. In der Regel ist das Zusammenbrechen des Dampffilms ein Vorgang, welcher abrupt eintritt, wenn die Strangoberfläche eine bestimmte kritische Temperatur (die sogenannte „Leidenfrosttemperatur“) unterschreitet. Furthermore, the invention is based on the finding that a vapor film usually forms on the strand surface, which stabilizes the cooling effect. If the strand surface is exposed to a high amount of coolant, such a strong cooling of the strand surface may occur in the area of the impinging coolant that the vapor film collapses. This in turn can cause the cooling effect increases unintentionally strong. In general, the collapse of the vapor film is a process which occurs abruptly when the strand surface falls below a certain critical temperature (the so-called "Leidenfrost temperature").
Das Zusammenbrechen des Dampffilms kann dazu führen, dass ein gewisser Bereich von Strangoberflächentemperaturen durch eine Variation der von den einzelnen Kühlmitteldüsen auf die Strangoberfläche aufgebrachten Kühlmittelmenge nicht erreicht werden kann. Wird die Strangoberfläche von den Kühlmitteldüsen jeweils mit einer Kühlmittelmenge beaufschlagt, die im Bereich des Kühlmittelmengen-Werts liegt, bei dem ein solches Zusammenbrechen des Dampffilms auftritt, kann eine geringfügige Änderung dieser Kühlmittelmenge eine ungewollt starke Temperaturänderung der Strangoberfläche bewirken. In solch einem Fall wird die Strangoberfläche bei einer geringfügigen Erhöhung der Kühlmittelmenge zu kalt beziehungsweise bei einer geringfügigen Verringerung der Kühlmittelmenge zu heiß. The collapse of the vapor film may result in a certain range of strand surface temperatures not being achievable by varying the amount of coolant applied to the strand surface by the individual coolant nozzles. If the strand surface is acted upon by the coolant nozzles in each case with a coolant quantity which is in the range of the coolant quantity at which such a collapse of the vapor film occurs, a slight change in this coolant quantity can cause an unintentionally strong temperature change of the strand surface. In such a case, the strand surface becomes too cold with a slight increase in the amount of coolant, or too hot with a slight decrease in the amount of coolant.
Wie zuvor erwähnt schlägt die Erfindung vor, dass die durch die Düseneinheiten an dem Oberflächensegment des Strangs vollbrachten Kühlleistungen in Strangförderrichtung alternieren. Auf diese Weise können auch solche Strangoberflächentemperaturen eingestellt werden, die bei in Strangförderrichtung konstanten Kühlmittelmengen nicht erreicht werden können. As mentioned above, the invention proposes that the cooling powers performed by the nozzle units on the surface segment of the strand alternate in the strand conveying direction. In this way, even such strand surface temperatures can be set, which can not be achieved at constant in the direction of flow conveying coolant.
Als Kühlleistung kann vorliegend die Wärmemenge (beziehungsweise thermische Energie) pro Zeiteinheit, welche einem Oberflächensegment des Strangs entzogen wird, verstanden werden. In the present case, the amount of heat (or thermal energy) per unit time which is withdrawn from a surface segment of the strand can be understood as cooling power.
Dadurch, dass die Kühlleistungen in Strangförderrichtung alternieren, kann erreicht werden, dass die Strangoberfläche zunächst stärker gekühlt wird, dann schwächer gekühlt wird, dann wieder stärker gekühlt wird, dann wieder schwächer gekühlt wird und so weiter. Durch das Einstellen eines geeigneten Alternationsmusters kann die mittlere Strangoberflächentemperatur auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Because the cooling capacities alternate in the strand conveying direction, it can be achieved that the strand surface is initially cooled more strongly is cooled, then cooled more, then cooled again, then cooled again weak and so on. By setting an appropriate alternation pattern, the average strand surface temperature can be set to a desired value.
Das Oberflächensegment, an dem von den Düseneinheiten in Strangförderrichtung alternierende Kühlleistungen vollbracht werden, kann beliebig klein sein. Mit anderen Worten, die Größe/Fläche des Oberflächensegments, an dem von den Düseneinheiten in Strangförderrichtung alternierende Kühlleistungen vollbracht werden, kann beliebig klein vorgebbar/wählbar sein. Insbesondere senkrecht zur Strangförderrichtung kann das Oberflächensegment eine beliebig kleine Abmessung aufweisen. Senkrecht zur Strangförderrichtung kann das Oberflächensegment zum Beispiel eine Abmessung aufweisen, die einem Bruchteil einer Breite einer der Düseneinheiten entspricht. Beispielsweise kann die Abmessung senkrecht zur Strangförderrichtung weniger als 5 mm, insbesondere weniger als 2 mm, betragen. The surface segment, on which cooling units which are performed by the nozzle units in the strand conveying direction, can be arbitrarily small. In other words, the size / area of the surface segment, at which cooling units which alternate from the nozzle units in the strand conveying direction, can be arbitrarily set / selectable. In particular, perpendicular to the strand conveying direction, the surface segment may have an arbitrarily small dimension. For example, perpendicular to the strand conveying direction, the surface segment may have a dimension corresponding to a fraction of a width of one of the nozzle units. For example, the dimension perpendicular to the strand conveying direction may be less than 5 mm, in particular less than 2 mm.
Ferner kann das Oberflächensegment, an dem von den Düseneinheiten in Strangförderrichtung alternierende Kühlleistungen vollbracht werden, eine beliebige Form haben. Zum Beispiel kann besagtes Oberflächensegment streifenförmig sein, wobei die Längserstreckung des Oberflächensegments insbesondere in Strangförderrichtung orientiert sein kann. Further, the surface segment on which cooling functions performed by the nozzle units in the strand conveying direction may be arbitrary in shape. For example, said surface segment may be strip-shaped, wherein the longitudinal extent of the surface segment may be oriented in particular in the strand conveying direction.
Weiterhin kann unter der Strangförderrichtung diejenige Richtung verstanden werden, in welche der Strang in der Stranggussanlage gefördert/geführt wird. Zweckmäßigerweise ist die Strangförderrichtung durch eine Strangführung der Stranggussanlage vorgegeben. Furthermore, the strand conveying direction can be understood as the direction in which the strand is conveyed / guided in the continuous casting plant. Advantageously, the strand conveying direction is predetermined by a strand guide of the continuous casting plant.
Dass die Kühlleistungen in Strangförderrichtung alternieren, kann dahingehend verstanden werden, dass die Beträge der Kühlleistungen in Strangförderrichtung mehr als einmal im Wechsel abnehmen und zunehmen. Die Kühlleistungen alternieren also zweckmäßigerweise hinsichtlich ihres Betrags in Strangförderrichtung. The fact that the cooling capacities alternate in the strand conveying direction can be understood as meaning that the amounts of the cooling capacities in the strand conveying direction decrease and increase more than once in alternation. The cooling powers thus alternate expediently with regard to their amount in the strand conveying direction.
Als „Vollbringen von Kühlleistungen an einem Oberflächensegment des Strangs“ kann als ein Abkühlen des Oberflächensegments des Strangs beziehungsweise ein Abführen thermischer Energie von dem des Oberflächensegments des Strangs aufgefasst werden. As "performing cooling services on a surface segment of the strand", cooling of the surface segment of the strand or dissipating thermal energy from that of the surface segment of the strand can be understood.
Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass die Kühlleistungen (lediglich) zwischen zwei Werten alternieren. Grundsätzlich können die Kühlleistungen zwischen mehr als zwei Werten alternieren, also im Wechsel ab- und zunehmen. The invention is not limited to the cooling performances alternating (only) between two values. In principle, the cooling capacities can alternate between more than two values, ie alternately decrease and increase.
In bevorzugter Weise werden die in Strangförderrichtung alternierenden Kühlleistungen durch in Strangförderrichtung alternierende Kühlmittelmengen, die auf das Oberflächensegment aufgebracht werden, bewirkt. Anders ausgedrückt, die in Strangförderrichtung alternierenden Kühlleistungen können dadurch erreicht werden, dass die Kühlmittelmengen, die von den Düseneinheiten auf das Oberflächensegment des Strangs aufgebracht werden, in Strangförderrichtung alternieren. In a preferred manner, the cooling capacities alternating in the strand conveying direction are effected by means of coolant quantities alternating in the strand conveying direction and which are applied to the surface segment. In other words, the cooling capacities alternating in the strand conveying direction can be achieved by alternating the amounts of coolant which are applied from the nozzle units to the surface segment of the strand in the strand conveying direction.
Als Kühlmittelmenge kann eine Masse oder ein Volumen des Kühlmittels aufgefasst werden, die/das pro Zeiteinheit auf die Strangoberfläche, insbesondere bezogen auf einen definierten Oberflächenabschnitt des Stranges, aufgebracht wird. Das heißt, die Kühlmittelmenge kann eine in kg/s oder l/s (beziehungsweise in kg/(m2s) oder l/(m2s)) messbare Größe sein. Alternativ kann als Kühlmittelmenge eine Masse oder ein Volumen des Kühlmittels aufgefasst werden, die/das innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer auf die Strangoberfläche aufgebracht wird, insbesondere bezogen auf einen definierten Oberflächenabschnitt des Stranges. In letzterem Fall kann die Kühlmittelmenge eine in kg oder l (beziehungsweise in kg/m2 oder l/m2) messbare Größe sein. The coolant quantity can be understood to be a mass or a volume of the coolant which is applied to the strand surface per unit of time, in particular based on a defined surface section of the strand. That is, the amount of refrigerant may be a measurable quantity in kg / s or l / s (or in kg / (m 2 s) or l / (m 2 s)). Alternatively, the coolant quantity can be understood to be a mass or a volume of the coolant which is applied to the strand surface within a predetermined period of time, in particular based on a defined surface section of the strand. In the latter case, the amount of coolant may be a measurable quantity in kg or l (or in kg / m 2 or l / m 2 ).
Dass die Kühlmittelmengen in Strangförderrichtung alternieren, kann dahingehend verstanden werden, dass die Beträge der Kühlmittelmengen in Strangförderrichtung mehr als einmal im Wechsel abnehmen und zunehmen. Die vorgegebenen Kühlmittelmengen alternieren also zweckmäßigerweise hinsichtlich ihres Betrags. The fact that the coolant quantities alternate in the strand conveying direction can be understood to mean that the amounts of the coolant quantities in the strand conveying direction decrease and increase more than once in alternation. The predetermined quantities of coolant thus suitably alternate in terms of their amount.
Der Strang kann insbesondere ein Stahlstrang sein. Alternativ kann der Strang ein Kupfer- oder Aluminiumstrang sein. Vorzugsweise ist der Strang ein kontinuierlicher Strang. The strand may in particular be a steel strand. Alternatively, the strand may be a copper or aluminum strand. Preferably, the strand is a continuous strand.
Ferner kann der zu kühlende Strang eine Schalendicke von einigen Millimetern bis zu mehreren Zentimetern aufweisen, insbesondere im Bereich eines Kokillenausgangs. Bei Schalendicken im Bereich von wenigen Millimeter erweist sich das Verfahren als besonders vorteilhaft, da hier das Problem des zusammenbrechenden, stabilisierenden Dampffilms besonders ausgeprägt ist. Zweckmäßigerweise nimmt die Schalendicke mit zunehmender Kühldauer beziehungsweise mit zunehmender Entfernung vom Kokillenausgang zu. Furthermore, the strand to be cooled may have a shell thickness of a few millimeters to several centimeters, in particular in the region of a mold exit. For shell thicknesses in the range of a few millimeters, the method proves to be particularly advantageous, since the problem of collapsing, stabilizing vapor film is particularly pronounced here. Advantageously, the shell thickness increases with increasing cooling time or with increasing distance from the mold outlet.
Vorteilhafterweise bringen die Düseneinheiten jeweils ein Kühlmittel auf das besagte Oberflächensegment des Strangs auf. Das Kühlmittel, das von der jeweiligen Düseneinheit auf das Oberflächensegment des Strangs aufgebracht wird, kann beispielsweise Wasser oder Luft sein – oder Wasser als Bestandteil, wie bei einem Wasser-Luft-Gemisch, enthalten. Grundsätzlich können auch andere Stoffe als Kühlmittel beziehungsweise Kühlmittelbestandteil verwendet werden. Advantageously, the nozzle units each apply a coolant to said surface segment of the strand. The coolant that is applied by the respective nozzle unit to the surface segment of the strand, for example, be water or air - or water as a component, as in a water-air mixture containing. Basically, other substances can be used as a coolant or coolant component.
Ferner kann die Strangführung der Stranggussanlage eine Biege-, eine Kreis- und/oder eine Richtzone aufweisen. Die Düseneinheiten können grundsätzlich in einer beliebigen dieser Zonen angeordnet sein. Zweckmäßigerweise sind die Düseneinheiten Elemente einer Kühleinrichtung der Stranggussanlage. Furthermore, the strand guide of the continuous casting plant can have a bending, a circular and / or a straightening zone. The nozzle units can in principle be arranged in any of these zones. Conveniently, the nozzle units are elements of a cooling device of the continuous casting plant.
Besagte Düseneinheiten können in Strangförderrichtung insbesondere unmittelbar aufeinanderfolgende Düseneinheiten sein. Zwei Düseneinheiten können dann als in Strangförderrichtung unmittelbar aufeinanderfolgend aufgefasst werden, wenn die beiden Düseneinheiten in Strangförderrichtung benachbart sind beziehungsweise in Strangförderrichtung zwischen diesen beiden Düseneinheiten keine anderen Düseneinheiten angeordnet sind. Said nozzle units may be in the strand conveying direction, in particular directly consecutive nozzle units. Two nozzle units can then be considered to be directly consecutive in the strand conveying direction when the two nozzle units are adjacent in the strand conveying direction or no other nozzle units are arranged in the strand conveying direction between these two nozzle units.
Die Kühlmittelmengen alternieren in Strangförderrichtung zweckmäßigerweise bei mehreren, insbesondere bei mindestens vier, aufeinanderfolgenden Düseneinheiten. The quantities of coolant advantageously alternate in the strand conveying direction in the case of several, in particular at least four, successive nozzle units.
Weiterhin können die Kühlmittelmengen in Strangförderrichtung unmittelbar oder mittelbar alternieren. Furthermore, the coolant quantities in the strand conveying direction can alternate directly or indirectly.
Gemäß einer bevorzugten Erfindungsvariante alternieren die Kühlmittelmengen in Strangförderrichtung unmittelbar, sodass die Kühlmittelmengen in Strangförderrichtung nach jeweils einer Düseneinheit im Wechsel abnehmen und zunehmen. Im Falle eines unmittelbaren Alternierens nehmen die Kühlmittelmengen also in Strangförderrichtung von einer Düseneinheit zur nächsten Düseneinheit im Wechsel ab und zu. According to a preferred variant of the invention, the coolant quantities in the strand conveying direction alternate directly, so that the coolant quantities in the strand conveying direction decrease and increase alternately after one nozzle unit each time. In the case of an immediate alternation, the quantities of coolant thus decrease and increase alternately in the strand conveying direction from one nozzle unit to the next nozzle unit.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Erfindungsvariante alternieren die Kühlmittelmengen in Strangförderrichtung mittelbar, sodass die Kühlmittelmengen in Strangförderrichtung nach jeweils n Düseneinheiten im Wechsel abnehmen und zunehmen. Hierbei ist n eine natürliche Zahl größer als 1. Beim unmittelbaren Alternieren der Kühlmittelmengen wäre n hingegen gleich 1. According to another advantageous variant of the invention, the coolant quantities in the strand conveying direction alternate indirectly, so that the coolant quantities in the strand conveying direction decrease and increase alternately after every n nozzle units. In this case, n is a natural number greater than 1. In the case of direct alternation of the coolant quantities, however, n would be equal to 1.
In bevorzugter Weise alternieren die Kühlmittelmengen in Strangförderrichtung zwischen genau zwei vorgegebenen/einstellbaren Werten. Das heißt, die jeweilige Kühlmittelmenge kann entweder einen ersten vorgegebenen/einstellbaren oder einen zweiten vorgegebenen/einstellbaren Wert annehmen. Eine solche Art der Alternation ist steuerungstechnisch besonders aufwandsgünstig realisierbar. In a preferred manner, the coolant quantities in the strand conveying direction alternate between exactly two predetermined / adjustable values. That is, the respective amount of coolant may take either a first predetermined / adjustable or a second predetermined / adjustable value. Such a kind of alternation can be realized in a particularly cost-effective manner in terms of control engineering.
Vorzugsweise ist der erste Wert größer als der zweite Wert. In einer vorteilhaften Erfindungsvariante ist der zweite Wert Null. In einer anderen vorteilhaften Erfindungsvariante ist der zweite Wert größer als Null. Zweckmäßigerweise wird der erste Wert in Abhängigkeit von einer gewünschten Oberflächentemperatur des Strangs vorgegeben/eingestellt. Weiter ist es zweckmäßig, wenn der zweite Wert in Abhängigkeit von einer gewünschten Oberflächentemperatur des Strangs vorgegeben/eingestellt wird. Preferably, the first value is greater than the second value. In an advantageous variant of the invention, the second value is zero. In another advantageous variant of the invention, the second value is greater than zero. Conveniently, the first value is set / adjusted as a function of a desired surface temperature of the strand. It is also expedient if the second value is predetermined / adjusted as a function of a desired surface temperature of the strand.
Ferner ist es möglich, dass die Kühlmittelmengen in Strangförderrichtung zwischen mehr als zwei Werten, insbesondere zwischen drei Werten, alternieren. Furthermore, it is possible for the coolant quantities in the strand conveying direction to alternate between more than two values, in particular between three values.
Vorzugsweise wird das Kühlmittel mithilfe der Kühlmitteldüse/-n der jeweiligen Düseneinheit auf das Oberflächensegment des Strangs aufgebracht, insbesondere aufgesprüht. Das Kühlmittel kann insbesondere in Form eines Kegels („Kühlmittelkegel“) aus der jeweiligen Kühlmitteldüse austreten. Preferably, the coolant is applied by means of the coolant nozzle / -n of the respective nozzle unit to the surface segment of the strand, in particular sprayed. The coolant can emerge in particular in the form of a cone ("coolant cone") from the respective coolant nozzle.
Die Kühlmitteldüsen können sich in Strangförderrichtung alternierend in ihrer jeweiligen konstruktiven Ausgestaltung voneinander unterscheiden. Das heißt, die Kühlmitteldüsen können sich in Strangförderrichtung hinsichtlich ihrer jeweiligen Form und/oder mindestens einer ihrer jeweiligen Abmessungen, wie zum Beispiel ihrem jeweiligen Austrittsdurchmesser, voneinander unterscheiden. Insbesondere können sich in Strangförderrichtung benachbarte Kühlmitteldüsen, das heißt in Strangförderrichtung unmittelbar aufeinanderfolgende Kühlmitteldüsen, hinsichtlich ihrer konstruktiven Ausgestaltung voneinander unterscheiden. The coolant nozzles may differ in the strand conveying direction alternately in their respective structural design from each other. That is, the coolant nozzles may be different from each other in the strand conveying direction with respect to their respective shape and / or at least one of their respective dimensions, such as their respective exit diameter. In particular, adjacent coolant nozzles, that is to say in the strand conveying direction directly consecutive coolant nozzles, can differ from one another in terms of their design configuration in the strand conveying direction.
Unterschiedliche Austrittsdurchmesser können bei den Kühlmitteldüsen beispielsweise mithilfe von Austrittsblenden realisiert werden. Die Kühlmitteldüsen können mit Austrittsblenden ausgestattet sein, die sich zum Beispiel in Strangförderrichtung paarweise voneinander unterscheiden, insbesondere hinsichtlich ihres jeweiligen Öffnungsdurchmessers. Weiterhin ist es möglich, dass in Strangförderrichtung Kühlmitteldüsen mit Austrittsblende und Kühlmitteldüsen ohne Austrittsblende im Wechsel aufeinander folgen. Das heißt, Austrittsblenden können beispielsweise in Strangförderrichtung bei jeder zweiten Düseneinheit vorgesehen sein, während die Kühlmitteldüsen der dazwischen positionierten Düseneinheiten ohne Austrittsblenden ausgestaltet sein können. Different outlet diameters can be realized in the coolant nozzles, for example by means of exit aperture. The coolant nozzles can be equipped with exit orifices which differ in pairs, for example in the strand conveying direction, in particular with regard to their respective opening diameter. Furthermore, it is possible for coolant nozzles with exit aperture and coolant nozzles without exit aperture to successively follow one another in the strand conveying direction. That is, exit apertures may be provided, for example, in the strand conveying direction at every other nozzle unit, while the coolant nozzles of the nozzle units positioned therebetween may be configured without exit apertures.
Bestehende Stranggussanlagen können mithilfe von Austrittsblenden aufwands-/kostengünstig nachgerüstet werden, sodass bei solchen Anlagen aufwands-/kostengünstig in Strangförderrichtung alternierende Kühlmittelmengen realisiert werden können. Existing continuous casting plants can be retrofitted with the aid of exit orifices in a cost-effective manner, so that in such plants, alternating amounts of coolant can be realized cost-effectively in the strand conveying direction.
Alternativ oder zusätzlich können die Düseneinheiten jeweils eine Einstellvorrichtung aufweisen. Zweckmäßigerweise ist die Einstellvorrichtung der jeweiligen Düseneinheit dazu vorbereitet, eine Kühlmittelmenge, die von der jeweiligen Düseneinheit auf den Strang aufgebracht wird, einzustellen, insbesondere über eine Stellung/Position der Einstellvorrichtung. Weiter ist es zweckmäßig, wenn die Stellung/Position der Einstellvorrichtung mithilfe einer Steuereinheit gesteuert wird. Alternatively or additionally, the nozzle units may each have an adjusting device. Conveniently, the adjustment device of the respective nozzle unit is prepared to set a quantity of coolant which is applied to the strand by the respective nozzle unit, in particular via a position / position of the adjustment device. Furthermore, it is expedient if the position / position of the adjusting device is controlled by means of a control unit.
Die Einstellvorrichtung der jeweiligen Düseneinheit kann beispielsweise ein Stellventil sein, welches insbesondere eingangsseitig der mindestens einen Kühlmitteldüse der jeweiligen Düseneinheit angeordnet ist. Das jeweilige Stellventil ist zweckmäßigerweise dazu eingerichtet, eine Kühlmittelzufuhr zu der mindestens einen Kühlmitteldüse der jeweiligen Düseneinheit zu drosseln und wieder freizugeben. The adjusting device of the respective nozzle unit may, for example, be a control valve, which is arranged in particular on the input side of the at least one coolant nozzle of the respective nozzle unit. The respective control valve is expediently adapted to throttle and release a coolant supply to the at least one coolant nozzle of the respective nozzle unit.
Insbesondere kann ein solches Stellventil auf einen Nulldurchsatz gedrosselt werden beziehungsweise das Stellventil wiederholt auf und zu gemacht werden („gepulste Kühlung“), um so die Kühlmittelmenge einzustellen. Im Falle einer gepulsten Kühlung können zum Beispiel die Pulsdauern der Stellventile in Strangförderrichtung alternieren. In particular, such a control valve can be throttled to a zero flow rate or the control valve can be repeatedly opened and closed ("pulsed cooling") so as to adjust the amount of coolant. In the case of pulsed cooling, for example, the pulse durations of the control valves can alternate in the strand conveying direction.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Einstellvorrichtung der jeweiligen Düseneinheit eine verstellbare Abschirmeinheit sein, welche insbesondere zwischen dem Strang und der mindestens einen Kühlmitteldüse der jeweiligen Düseneinheit angeordnet ist. Zumindest ein Teil des Kühlmittels, das aus der mindestens einen Kühlmitteldüse der jeweiligen Düseneinheit austritt, kann auf die zugehörige Abschirmeinheit anstatt auf die Strangoberfläche treffen, sodass dieser Teil des Kühlmittels nicht auf die Strangoberfläche trifft. Die jeweilige Abschirmeinheit kann zum Beispiel mindestens ein Abschirmblech umfassen, welches insbesondere mithilfe eines Stellmotors verschoben werden kann. In a further advantageous embodiment of the invention, the adjusting device of the respective nozzle unit may be an adjustable shielding unit, which is arranged in particular between the strand and the at least one coolant nozzle of the respective nozzle unit. At least part of the coolant exiting the at least one coolant nozzle of the respective nozzle unit may strike the associated shielding unit instead of the strand surface, so that this part of the coolant does not hit the strand surface. The respective shielding unit may, for example, comprise at least one shielding plate, which can be displaced in particular by means of a servomotor.
Grundsätzlich ist es möglich, dass die Düseneinheiten jeweils mehrere Einstellvorrichtungen aufweisen. Eine der mehreren Einstellvorrichtungen kann beispielsweise als Stellventil ausgestaltet sein. Eine andere der mehreren Einstellvorrichtungen kann zum Beispiel als Abschirmeinheit ausgestaltet sein. In principle, it is possible that the nozzle units each have a plurality of adjusting devices. One of the multiple adjusters may be configured, for example, as a control valve. Another of the multiple adjustment devices may be configured as a shielding unit, for example.
Die Düseneinheiten können beispielsweise jeweils genau eine Kühlmitteldüse aufweisen. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Düseneinheiten jeweils eine Reihe, insbesondere jeweils genau eine Reihe, von senkrecht zur Strangförderrichtung aufeinanderfolgenden Kühlmitteldüsen auf. Die jeweilige Düseneinheit kann das Kühlmittel über mehrere, insbesondere alle, ihrer Kühlmitteldüsen auf das Oberflächensegment des Strangs aufbringen. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Kühlmittelbeaufschlagung des Strangs über seine Breite. For example, the nozzle units each have exactly one coolant nozzle. In a preferred embodiment of the invention, the nozzle units each have a row, in particular in each case exactly one row, of coolant nozzles which follow one another perpendicular to the strand conveying direction. The respective nozzle unit can apply the coolant to the surface segment of the strand via several, in particular all, of its coolant nozzles. This allows a uniform coolant loading of the strand across its width.
Vorzugsweise werden die einzelnen Kühlmitteldüsen der jeweiligen Düseneinheit an ihren Eingängen mit demselben Kühlmittelfluss beaufschlagt. Ferner können die Düseneinheiten für ihre Kühlmitteldüsen jeweils eine gemeinsame Einstellvorrichtung aufweisen. Preferably, the individual coolant nozzles of the respective nozzle unit are acted on at their entrances with the same coolant flow. Furthermore, the nozzle units may each have a common adjustment device for their coolant nozzles.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird eine Oberflächentemperatur des Strangs ermittelt. Hierzu wird zweckmäßigerweise eine Temperaturmesseinrichtung verwendet. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Temperaturmesseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Oberflächentemperatur des Strangs berührungslos zu messen. Die Temperaturmesseinrichtung kann zum Beispiel ein Pyrometer sein. In an advantageous embodiment of the invention, a surface temperature of the strand is determined. For this purpose, a temperature measuring device is expediently used. It is particularly preferred if the temperature measuring device is adapted to measure the surface temperature of the strand without contact. The temperature measuring device may be, for example, a pyrometer.
Vorteilhafterweise werden die Kühlleistungen mithilfe einer Steuereinheit, wie zum Beispiel der zuvor erwähnten Steuereinheit, eingestellt, insbesondere in Abhängigkeit von der ermittelten Oberflächentemperatur und/oder einem vorgegebenen/einstellbaren Oberflächentemperatur-Sollwert. Vorzugsweise werden die Kühlleistungen mithilfe der Steuereinheit in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der ermittelten Oberflächentemperatur und dem vorgegebenen/einstellbaren Oberflächentemperatur-Sollwert eingestellt. Auf diese Weise können die Kühlleistungen derart vorgegeben/eingestellt werden, dass die Oberflächentemperatur des Strangs besagten Sollwert erreicht oder sich diesem zumindest annähert. Advantageously, the cooling capacities are set by means of a control unit, such as the aforementioned control unit, in particular as a function of the determined surface temperature and / or a predetermined / adjustable surface temperature setpoint. Preferably, the cooling powers are adjusted by means of the control unit as a function of the difference between the determined surface temperature and the predetermined / adjustable surface temperature setpoint. In this way, the cooling capacities can be set / adjusted in such a way that the surface temperature of the strand reaches said setpoint value or at least approaches it.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Düseneinheiten Elemente derselben Kühlzone der Kühleinrichtung sind. Die Kühlzone kann für die Düseneinheiten unter anderem eine gemeinsame Kühlmittelpumpe und/oder eine gemeinsame Kühlmittelversorgungsleitung aufweisen. An advantageous development of the invention provides that the nozzle units are elements of the same cooling zone of the cooling device. The cooling zone can have, among other things, a common coolant pump and / or a common coolant supply line for the nozzle units.
Außerdem kann die Kühlzone zusätzlich zu den besagten Düseneinheiten weitere in Strangförderrichtung aufeinanderfolgende Düseneinheiten aufweisen, welche die Strangoberfläche zweckmäßigerweise jeweils mit einer vorgegebenen Kühlmittelmenge beaufschlagen. Die von diesen Düseneinheiten auf die Strangoberfläche aufgebrachten Kühlmittelmengen können in Strangförderrichtung konstant sein. Ferner können diese Düseneinheiten bezüglich der Strangförderrichtung vor oder hinter den erstgenannten Düseneinheiten angeordnet sein. In addition, in addition to the said nozzle units, the cooling zone can also have further nozzle units which follow one another in the direction of strand delivery and which expediently act upon the strand surface in each case with a predetermined amount of coolant. The amounts of coolant applied to the strand surface by these nozzle units may be constant in the strand conveying direction. Furthermore, these nozzle units can be arranged with respect to the strand conveying direction in front of or behind the first-mentioned nozzle units.
Ferner kann die Kühleinrichtung mehrere solche in Strangförderrichtung aufeinanderfolgende Kühlzonen aufweisen. Furthermore, the cooling device may have a plurality of such in the strand conveying direction consecutive cooling zones.
Wie zuvor erwähnt, werden die in Strangförderrichtung alternierenden Kühlleistungen vorzugsweise durch alternierende Kühlmittelmengen, die von den Düseneinheiten auf das Oberflächensegment aufgebracht werden, bewirkt. Außer durch alternierende Kühlmittelmengen, die auf das Oberflächensegment aufgebracht werden, können die alternierenden Kühlleistungen zusätzlich (also in Kombination mit alternierenden Kühlmittelmengen) oder alternativ (also anstelle der alternierende Kühlmittelmengen) auf andere Weise bewirkt/erreicht werden. As previously mentioned, the cooling capacities alternating in the strand conveying direction are preferably effected by alternating quantities of coolant applied to the surface segment by the nozzle units. Except by alternating amounts of coolant applied to the surface segment, the alternate cooling powers may be additionally effected (ie, in combination with alternating amounts of coolant) or alternatively (ie, in place of the alternating amounts of coolant) in other ways.
Zum Beispiel können die in Strangförderrichtung alternierenden Kühlleistungen durch in Strangförderrichtung alternierende Kühlmitteltemperaturen des auf das Oberflächensegment aufgebrachten Kühlmittels bewirkt werden. Das heißt, eine erste Düseneinheit kann das Kühlmittel mit einer ersten Kühlmitteltemperatur auf den Strang aufbringen. Eine auf diese Düseneinheit in Strangförderrichtung folgende Düseneinheit kann das Kühlmittel mit einer zweiten Kühlmitteltemperatur, die von der ersten Kühlmitteltemperatur verschieden ist, auf den Strang aufbringen. Eine auf letztgenannte Düseneinheit in Strangförderrichtung folgende Düseneinheit kann das Kühlmittel mit der ersten Kühlmitteltemperatur auf den Strang aufbringen und so weiter. For example, the cooling capacities alternating in the strand conveying direction can be brought about by coolant temperatures of the coolant applied to the surface segment that are alternating in the strand conveying direction. That is, a first nozzle unit may apply the coolant to the strand at a first coolant temperature. A nozzle unit following this nozzle unit in the strand conveying direction may apply the coolant to the strand at a second coolant temperature different from the first coolant temperature. A nozzle unit following the latter nozzle unit in the strand conveying direction can apply the coolant at the first coolant temperature to the strand, and so on.
Ferner können die in Strangförderrichtung alternierenden Kühlleistungen durch unterschiedliche auf das Oberflächensegment aufgebachte Kühlmittelmedien bewirkt werden. Hierbei alternieren die Kühlmittelmedien in Strangförderrichtung sinnvollerweise. Die unterschiedlichen Kühlmittelmedien unterscheiden sich zweckmäßigerweise hinsichtlich ihrer Wärmekapizität voneinander. Furthermore, the cooling capacities alternating in the strand conveying direction can be effected by different coolant media applied to the surface segment. In this case, the coolant media alternately alternate in the strand conveying direction. The different coolant media are advantageously different from each other in terms of their Wärmekapizität.
Außerdem können die in Strangförderrichtung alternierenden Kühlleistungen durch in Strangförderrichtung alternierend auf das Oberflächensegment aufgebrachte Kühlmittelsprühdichten bewirkt werden. Als Kühlmittelsprühdichte kann eine auf den Strang aufbrachte Kühlmittelmenge, bezogen auf eine Flächeneinheit, verstanden werden. Unterschiedliche Kühlmittelsprühdichten können zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass bei einer Düseneinheit der Stranggussanlage ihre Kühlmitteldüsen andere Austrittsdurchmesser aufweisen als bei einer anderen Düseneinheit der Stranggussanlage und/oder in einem anderen Abstand zu dem Strang angeordnet sind. In addition, the alternating in the strand conveying direction cooling performance can be effected by in the strand conveying direction alternately applied to the surface segment coolant spray densities. The coolant spray density can be understood as meaning a quantity of coolant applied to the strand, based on a surface unit. Different coolant spraying densities can be achieved, for example, by virtue of their nozzle nozzles having a different outlet diameter from their coolant nozzles than from another nozzle unit of the continuous casting plant and / or at a different distance from the strand.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Kühleinrichtung zum Kühlen eines metallischen Strangs in einer Stranggussanlage, aufweisend mehrere in Strangförderrichtung aufeinanderfolgend angeordnete Düseneinheiten mit jeweils mindestens einer Kühlmitteldüse, die dazu eingerichtet sind, durch ihre Kühlmitteldüsen Kühlleistungen an dem Oberflächensegment des Strangs zu vollbringen. Furthermore, the invention relates to a cooling device for cooling a metallic strand in a continuous casting plant, comprising a plurality of nozzle units successively arranged in the strand conveying direction, each having at least one coolant nozzle, which are adapted to perform by their coolant nozzles cooling performance on the surface segment of the strand.
Die erfindungsgemäße Kühleinrichtung weist eine Steuereinheit auf, die dazu eingerichtet ist (z.B. durch eine entsprechende Programmierung der Steuereinheit), die Düseneinheiten derart zu steuern, dass die Kühlleistungen, die im Betrieb der Kühleinrichtung von den Düseneinheiten an dem Oberflächensegment des Strangs vollbracht werden, in Strangförderrichtung alternieren. The cooling device according to the invention has a control unit which is set up (eg by a corresponding programming of the control unit) to control the nozzle units in such a way that the cooling powers which are achieved by the nozzle units on the surface segment of the strand during operation of the cooling device are in the strand conveying direction alternate.
Vorteilhafterweise lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren mittels der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung ausführen. Die Steuereinheit der Kühleinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Düseneinheit derart zu steuern, dass die Kühleinrichtung das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß einem der abhängigen Ansprüche und/oder gemäß der Beschreibung, ausführt. Advantageously, the method according to the invention can be carried out by means of the cooling device according to the invention. The control unit of the cooling device is preferably configured to control the nozzle unit such that the cooling device executes the method according to the invention, in particular an advantageous development of the method according to one of the dependent claims and / or according to the description.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Kühleinrichtung die weiter oben im Zusammenhang mit dem Verfahren genannte Kühleinrichtung sein. Insbesondere kann die Steuereinheit der Kühleinrichtung die weiter oben bereits im Zusammenhang mit den Verfahren genannte Steuereinheit sein. Furthermore, the cooling device according to the invention may be the cooling device mentioned above in connection with the method. In particular, the control unit of the cooling device may be the control unit already mentioned above in connection with the method.
Ferner können sich die weiter oben im Zusammenhang mit dem Verfahren genannten vorteilhaften Merkmale auch auf vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung beziehen. Furthermore, the advantageous features mentioned above in connection with the method can also relate to advantageous developments of the cooling device according to the invention.
Die Düseneinheiten der Kühleinrichtung können jeweils eine Einstellvorrichtung zum Einstellen einer Kühlmittelmenge aufweisen. Zweckmäßigerweise sind die Einstellvorrichtungen derart einstellbar, dass die Kühlmittelmengen, die von den Düseneinheiten auf die Strangoberfläche aufgebracht werden, in Strangförderrichtung alternieren. The nozzle units of the cooling device may each have an adjusting device for adjusting a quantity of coolant. Advantageously, the adjusting devices are adjustable in such a way that the quantities of coolant which are applied to the strand surface by the nozzle units alternate in the strand conveying direction.
Alternativ oder zusätzlich können sich die Düseneinheiten in Strangförderrichtung alternierend in ihrer jeweiligen konstruktiven Ausgestaltung voneinander unterscheiden. Die alternierenden konstruktiven Ausgestaltungen der Düseneinheiten (beziehungsweise ihrer Kühlmitteldüsen) können bewirken, dass die von den Düseneinheiten auf den Strang aufgebrachten Kühlmittelmengen in Strangförderrichtung alternieren. Alternatively or additionally, the nozzle units in the strand conveying direction may alternately differ from one another in their respective structural design. The alternating design configurations of the nozzle units (or their coolant nozzles) can cause the quantities of coolant applied to the strand by the nozzle units to alternate in the direction of strand delivery.
Es kann also vorteilhafterweise mithilfe der Einstellvorrichtungen und/oder mittels der alternierenden konstruktiven Ausgestaltungen erreicht werden, dass die vorgegebenen Kühlmittelmengen – und folglich die durch die Düseneinheiten am Strang vollbrachten Kühlleistungen – in Strangförderrichtung alternieren. It can thus be advantageously achieved by means of the adjusting devices and / or by means of the alternating constructive configurations that the predetermined quantities of coolant - and consequently the cooling powers performed by the nozzle units on the strand - alternate in the strand conveying direction.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Stranggussanlage, welche die erfindungsgemäße Kühleinrichtung aufweist. Neben der Kühleinrichtung kann die Stranggussanlage weitere Elemente aufweisen, wie zum Beispiel eine metallurgische Pfanne, ein Verteilerbecken, eine Kokille und/oder eine Strangführung. In addition, the invention relates to a continuous casting plant, which is the inventive Cooling device has. In addition to the cooling device, the continuous casting plant may have further elements, such as a metallurgical pan, a distribution basin, a mold and / or a strand guide.
Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung kombinierbar. So sind Verfahrensmerkmale, gegenständlich formuliert, auch als Eigenschaft der entsprechenden Vorrichtungseinheit zu sehen und umgekehrt. The previously given description of advantageous embodiments of the invention contains numerous features, which are given in the individual subclaims partially summarized in several. However, these features may conveniently be considered individually and combined into meaningful further combinations. In particular, these features can be combined individually and in any suitable combination with the method according to the invention and the cooling device according to the invention. Thus, process features, objectively formulated, can also be seen as a property of the corresponding device unit and vice versa.
Auch wenn in der Beschreibung beziehungsweise in den Patentansprüchen einige Begriffe jeweils im Singular oder in Verbindung mit einem Zahlwort verwendet werden, soll der Umfang der Erfindung für diese Begriffe nicht auf den Singular oder das jeweilige Zahlwort eingeschränkt sein. Although some terms are used in the specification or in the claims in each case in the singular or in conjunction with a number word, the scope of the invention for these terms should not be limited to the singular or the respective number word.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebenen Kombinationen von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden. The above-described characteristics, features, and advantages of the invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments of the invention, which will be described in connection with the drawings. The embodiments serve to illustrate the invention and do not limit the invention to the combinations of features specified therein, not even with respect to functional features. In addition, suitable features of each embodiment may also be explicitly considered isolated, removed from one embodiment, incorporated into another embodiment to supplement it, and combined with any of the claims.
Es zeigen: Show it:
Die Stranggussanlage
Darüber hinaus umfasst die Stranggussanlage
Außerdem umfasst die Stranggussanlage
Darüber hinaus weist die Stranggussanlage
In der Pfanne
In der Kokille
Beim Austreten aus der Kokille
Mithilfe der Transportrollen
Ferner weist die Stranggussanlage
Die Kühleinrichtung
Jede dieser Kühlzonen
Die Düseneinheiten
Des Weiteren weist die Kühleinrichtung
Außerdem umfasst die Kühleinrichtung
Von letztgenannten sechszehn Düseneinheiten
Die Anzahl der Düseneinheiten
Außerdem umfasst die Kühleinrichtung
Grundsätzlich kann die Kühleinrichtung
Während der Strang
Jede der Düseneinheiten
Die Temperaturmesseinrichtung
Vorliegend werden die Kühlmittelmengen durch die Steuereinheit
Die Kühlmittelmengen können beispielsweise über die gesamte Länge der Kühleinrichtung
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel alternieren die Kühlmittelmengen, die von den an der ersten (zeichnungsgemäß oberen) Seite des Strangs
Die Kühlmittelmengen alternieren hierbei in Strangförderrichtung
Prinzipiell könnten die Kühlmittelmengen in Strangförderrichtung
Die Düseneinheiten
Außerdem ist in
In
Weiter ist ersichtlich, dass die dargestellte Düseneinheit
Die in Strangförderrichtung
Die Beschreibung des nachfolgenden Ausführungsbeispiels beschränkt sich primär auf die Unterschiede zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel, auf das bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Im Wesentlichen gleiche beziehungsweise einander entsprechende Elemente sind, soweit zweckdienlich, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht erwähnte Merkmale sind im nachfolgenden Ausführungsbeispiel übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind. The description of the following embodiment is limited primarily to the differences from the previous one Embodiment, to which reference is made with regard to constant features and functions. Essentially identical or mutually corresponding elements are, as far as appropriate, designated by the same reference numerals and features not mentioned are taken over in the following exemplary embodiment, without being described again.
Bei dieser Stranggussanlage
Ferner umfassen die Abschirmeinheiten
Mithilfe der Abschirmeinheiten
Von den Abschirmeinheiten
Grundsätzlich ist es auch möglich, dass die Abschirmeinheiten
Weiterhin können bei der Stranggussanlage
In dem Diagramm sind ein erster Graph
Beim ersten Graph
Allen drei Graphen
Das Diagramm veranschaulicht, dass es bei einer Variation der Kühlmittelmenge, mit der die Düseneinheiten den Strang beaufschlagen, einen Bereich der mittleren Strangoberflächentemperatur gibt, der nicht erreicht werden kann. Im vorliegenden Fall umfasst der Bereich Temperaturen von circa 600 °C bis 1200 °C. The graph illustrates that with a variation in the amount of refrigerant that the nozzle units apply to the strand, there is a range of average strand surface temperature that can not be achieved. In the present case, the range covers temperatures of about 600 ° C to 1200 ° C.
Ausgehend von einer niedrigen Kühlmittelmenge nimmt bei einer graduellen Erhöhung der Kühlmittelmenge die Kühlwirkung bei einem bestimmten Kühlmittelmengen-Wert abrupt sehr stark zu. Dies kann darauf zurückgeführt werden, dass bei einem bestimmten Kühlmittelmengen-Wert während des Durchgangs des Stranges durch einen Kühlmittelkegel die Abkühlung der Strangoberfläche so stark ist, dass ein die Strangoberfläche umgebender Dampffilm, der die Kühlwirkung stabilisiert, zusammenbrechen kann. Based on a low amount of coolant, the cooling effect increases abruptly at a certain amount of coolant at a gradual increase in the amount of coolant. This can be attributed to the fact that at a certain coolant quantity value during the passage of the strand through a coolant cone, the cooling of the strand surface is so strong that a steam film surrounding the strand surface, which stabilizes the cooling effect, can collapse.
In diesem Diagramm sind dieselben drei Graphen
Der vierte Graph
Vielmehr beaufschlagen beispielsweise die ersten fünf Düseneinheiten (vom Kokillenausgang gezählt) die Strangoberfläche jeweils mit einer ersten vorgegebenen Kühlmittelmenge. Ab der sechsten Düseneinheit beaufschlagen die Düseneinheiten mit gerader Nummerierung (also die sechste Düseneinheit, die achte Düseneinheit, die zehnte Düseneinheit usw.) die Strangoberfläche jeweils mit einer zweiten Kühlmittelmenge, die zum Beispiel 17% der ersten Kühlmittelmenge entspricht. Die sonstigen Düseneinheiten hingegen beaufschlagen die Strangoberfläche mit der ersten Kühlmittelmenge. Das heißt, ab der sechsten Düseneinheit beaufschlagen die Düseneinheiten die Strangoberfläche mit in Strangförderrichtung alternierenden Kühlmittelmengen. Auf diese Weise wird im vorliegenden Fall eine mittlere Strangoberflächentemperatur von circa 800 °C erreicht, die mit in Strangförderrichtung konstanten Kühlmittelmengen nicht erreicht werden kann. Rather, for example, the first five nozzle units (counted from the mold outlet) act upon the strand surface in each case with a first predetermined amount of coolant. From the sixth nozzle unit, the even-numbered nozzle units (ie, the sixth nozzle unit, the eighth nozzle unit, the tenth nozzle unit, etc.) each apply a second coolant amount corresponding to, for example, 17% of the first coolant amount to the strand surface. The other nozzle units, however, act on the strand surface with the first amount of coolant. That is, from the sixth nozzle unit, the nozzle units act on the strand surface with coolant quantities alternating in the strand conveying direction. In this way, in the present case, a mean strand surface temperature of about 800 ° C is reached, which can not be achieved with in the strand conveying direction constant amounts of coolant.
Durch gezieltes Einstellen der Kühlmittel-Alternation können auch andere Temperaturen in dem Temperaturbereich von 600 °C bis 1200 °C erreicht werden. By selectively adjusting the coolant alternation, other temperatures in the temperature range of 600 ° C to 1200 ° C can be achieved.
Bei einem anderen Kühlmittelbeaufschlagungsmuster könnte zum Beispiel vorgesehen sein, dass die ersten sieben Düseneinheiten die Strangoberfläche mit einer ersten vorgegebenen Kühlmittelmenge beaufschlagen und ab der achten Düseneinheit die Düseneinheiten mit gerader Nummerierung die Strangoberfläche jeweils mit einer zweiten Kühlmittelmenge beaufschlagen, die zum Beispiel 33% der ersten Kühlmittelmenge entspricht. Die sonstigen Düseneinheiten hingegen können die Strangoberfläche wiederum mit der ersten Kühlmittelmenge beaufschlagen. In another coolant application pattern, for example, it could be provided that the first seven nozzle units act on the strand surface with a first predetermined amount of coolant, and from the eighth nozzle unit the even-numbered nozzle units each apply to the strand surface a second coolant quantity, for example 33% of the first coolant quantity equivalent. The other nozzle units, however, can act on the strand surface again with the first amount of coolant.
Bei einem weiteren Kühlmittelbeaufschlagungsmuster könnte zum Beispiel vorgesehen sein, dass die ersten drei Düseneinheiten die Strangoberfläche mit einer ersten vorgegebenen Kühlmittelmenge beaufschlagen. Ab der vierten Düseneinheit können die Düseneinheiten mit gerader Nummerierung die Strangoberfläche jeweils mit einer zweiten Kühlmittelmenge beaufschlagen, die zum Beispiel 0% der ersten Kühlmittelmenge entspricht. Das heißt, es kann vorgesehen sein, dass ab der vierten Düseneinheit die Düseneinheiten mit gerader Nummerierung die Strangoberfläche nicht mit dem Kühlmittel beaufschlagen. Die sonstigen Düseneinheiten hingegen können die Strangoberfläche wiederum mit der ersten Kühlmittelmenge beaufschlagen. In the case of a further coolant application pattern, it could be provided, for example, that the first three nozzle units apply a first predetermined amount of coolant to the strand surface. From the fourth nozzle unit, the nozzle units with even numbering can each act on the strand surface with a second coolant quantity, which for example corresponds to 0% of the first coolant quantity. That is, it can be provided that, starting from the fourth nozzle unit, the nozzle units with even numbering do not act on the strand surface with the coolant. The other nozzle units, however, can act on the strand surface again with the first amount of coolant.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom without departing from the scope of the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 2 2
- Stranggussanlage Continuous casting plant
- 4 4
- Pfanne pan
- 6 6
- Auslassrohr outlet pipe
- 8 8th
- Verteilerbecken distribution basin
- 10 10
- Gießrohr casting tube
- 12 12
- Stopfen Plug
- 14 14
- Kokille mold
- 16 16
- Kokillenplatte mold plate
- 18 18
- Transportrolle transport roller
- 20 20
- Stahl stole
- 22 22
- Strang strand
- 24 24
- Kühleinrichtung cooling device
- 26 26
- Strangförderrichtung Strand conveying direction
- 28 28
- Düseneinheit nozzle unit
- 30 30
- Kühlzone cooling zone
- 32 32
- Kühlmittelpumpe Coolant pump
- 34 34
- Haupt-Kühlmittelversorgungsleitung Main coolant supply line
- 36 36
- Kühlmittelversorgungsleitung Coolant supply line
- 38 38
- Kühlmitteldüse coolant nozzle
- 40 40
- Stellventil Control valve
- 42 42
- Steuereinheit control unit
- 44 44
- Temperaturmesseinrichtung Temperature measuring device
- 46 46
- Datenleitung data line
- 48 48
- Kühlmittel coolant
- 50 50
- Strangoberfläche strand surface
- 52 52
- Stranggussanlage Continuous casting plant
- 54 54
- Abschirmeinheit shielding
- 56 56
- Abschirmblech shield
- 58 58
- Graph graph
- 60 60
- Graph graph
- 62 62
- Graph graph
- 64 64
- Graph graph
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- JP 63-112058 A [0004] JP 63-112058 A [0004]
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- 2017-03-16 DE DE102017105614.9A patent/DE102017105614A1/en not_active Withdrawn
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