DE10295850T5 - pressure nozzle - Google Patents
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Abstract
Druckdüse, unfassend ein Gehäuse mit einem Stutzen zur Zuführung eines Kühlmittels, einen Aufnahme- und einen Auslauftrichter, eine Einlaufführung und ein koaxial dazu gelagertes düsenbildendes Element, wobei die Einlaufführung im Gehäuse entlang dessen Längsachse verschiebbar angeordnet und mit einem äusseren konischen Ausgangsteil versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche des Auslauftrichters als zwei konische Abschnitte ausgebildet ist, die durch einen zentralen Abschnitt bei einem Verhältnis der Winkel der Mantellinie des ersten konischen Abschnitts zur Mantellinie des zweiten konischen Abschnitts, das 1,2 bis 4,5 beträgt, verbunden sind, und das düsenbildende Element mit einem äusseren konischen Ausgangsteil versehen und entlang der Düsenlängsachse zusammen mit der Einlaufführung derart verschiebbar ist, dass zwischen der Innenfläche des Auslauftrichters und den äusseren konischen Ausgangsteilen der Einlaufführung und des düsenbildenden Elementes ein Schlitzspalt gebildet wird.Pressure nozzle, comprising a housing with a nozzle for supplying a coolant, a receiving and an outlet funnel, an inlet guide and a nozzle-forming element mounted coaxially thereto, the inlet guide being arranged in the housing so as to be displaceable along its longitudinal axis and provided with an outer conical outlet part characterized in that the inner surface of the discharge funnel is formed as two conical sections which are connected by a central section at a ratio of the angle of the generatrix of the first conical section to the generatrix of the second conical section which is 1.2 to 4.5, and the nozzle-forming element is provided with an outer conical outlet part and is displaceable along the longitudinal axis of the nozzle together with the inlet guide in such a way that between the inner surface of the outlet funnel and the outer conical outlet parts of the inlet guide and the nozzle-forming element a slot gap is formed.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie, insbesondere auf eine Druckdüse, die in Anlagen zur beschleunigten Kühlung von Langwalzgut verwendet wird.The invention relates to that Field of metallurgy, especially on a pressure nozzle, the in systems for accelerated cooling of long rolling stock is used.
Bisheriger Stand der TechnikCurrent state of the art
Es ist eine Vorrichtung zur Kühlung von Walzgut bekannt, die eine Kühlkammer, eine Führungsbuchse und eine Düse mit einer Mundstücksöffnung aufweist, die von einer konischen Eingangsfläche in die Kühlkammer und von einem Endabschnitt der zylindrischen Aussenfläche der Einlaufführung gebildet ist, wobei die Vorrichtung mit einem an der hinteren Stirnseite des Düsengehäuses befestigten Schwingungsantrieb für die Führungsbuchse und einem elastischen Element versehen ist, die mit der Führungsbuchse verbunden sind (SU 1039971, C 21 D 1/02, B 21 B 45/02, 07.09.1983).It is a device for cooling rolling stock known that a cooling chamber, a guide bush and a nozzle with a mouthpiece opening, from a conical entrance surface into the cooling chamber and from an end portion of the cylindrical outer surface of the Inlet guide formed is, the device with a on the rear end of the nozzle housing attached vibration drive for the guide bush and an elastic member provided with the guide bush are connected (SU 1039971, C 21 D 1/02, B 21 B 45/02, 07.09.1983).
Der Nachteil der Vorrichtung besteht darin, dass es unmöglich ist, die Zug- und Bremskräfte des der Kühlkammer zuzuführenden Kühlmittels zu regeln, da die angelegte Schwingungsfrequenz nur eine wellenförmige Zuführung des Kühlmittels gewährleistet, was zu einer unregelmäßigen Abnahme des Walzgutes, zu einer Überlagerung dessen Eigenschwingungen durch zusätzliche Schwingungen des Kühlmittels führt, was den Widerstand beim Durchlaufen des Walzgutes sowohl der Kühlkammer als auch der Düse erheblich erhöht.The disadvantage of the device is in that it's impossible is the tensile and braking forces of the cooling chamber supplied refrigerant to regulate, since the applied oscillation frequency is only a wave-shaped supply of the refrigerant guaranteed resulting in an irregular decrease in Rolled goods, to a superimposition its natural vibrations due to additional vibrations of the coolant leads, which is the resistance when passing through the rolling stock both the cooling chamber as well as the nozzle significantly increased.
Die nächstliegende Analogielösung gemäß dem Stand der Technik im technischen Wesen und dem erzielbaren Ergebnis ist eine Vorrichtung zur Kühlung von Walzgut, die ein Gehäuse mit einem Zuführstutzen, einen Aufnahme- und einen Auslauftrichter, eine im Gehäuse entlang dessen Längsachse verschiebbare Einlaufführung, eine Buchse mit einem äusseren konischen Ausgangsteil, eine Kühlkammer und ein koaxial zur Einführungsbuchse angeordnetes düsenbildendes Element aufweist, das als Buchsen ausgebildet ist, die im Gehäuse nacheinander unter Bildung zwischen ihnen von Schlitzdüsen gelagert sind, wobei die Achsen der Schlitzdüsen parallel zur Längsachse der Vorrichtung angeordnet und relativ dazu um einen Betrag versetzt sind, der 0,35 bis 0,75 des Spaltes des Düsenschlitzes beträgt, wobei der Winkel zwischen den Richtungen des Versatzes der Achsen der benachbarten Düsen 90° beträgt und die Buchsen mit tangentilalen Öffnungen ausgebildet sind, deren gesamte Fläche 0,35 bis 0,7 der Fläche des Zuführstutzens beträgt, und sich zum Ausgang der Vorrichtung verjüngende konische Hohlräume mit dem Konvergenzwinkel 20 bis 30° bilden (SU 1433989, C 21 D 1/62, 30.10.1988).The closest analog solution according to the state the technology is in the technical nature and the achievable result a device for cooling of rolling stock which is a housing with a feed pipe, a receiving and an outlet funnel, one along the housing its longitudinal axis sliding inlet guide, a socket with an outer conical outlet part, a cooling chamber and a coaxial to the insertion socket arranged nozzle-forming Has element, which is designed as sockets, one after the other in the housing are formed between them by slot nozzles, the Axes of the slot nozzles parallel to the longitudinal axis arranged of the device and offset relative to it by an amount are 0.35 to 0.75 of the gap of the nozzle slot, wherein the angle between the directions of offset of the axes of the neighboring nozzles Is 90 ° and Bushes designed with tangential openings are their entire area 0.35 to 0.7 of the area of the feed connector is, and conical cavities tapering toward the exit of the device form the convergence angle 20 to 30 ° (SU 1433989, C 21 D 1/62, 10/30/1988).
Der Hauptnachteil dieser Vorrichtung besteht darin, dass keine Einstellung des Verhältnisses der Zug- und Bremskräfte des Kühlmittelstromes gewährleistet wird, da das Düsenprofil, welches von den starr miteinander verbundenen Auslauftrichter und düsenbildenden Element gebildet ist, nicht verändert werden kann. Die Düse leitet den Kühlmittelstrom auf das Walzgut unter einem großen Öffnungswinkel des Strahls, und bei Abwesenheit der Regelung der Zug- und Bremskräfte des Kühlmittels ergibt sich im Bereich des Auslauftrichters ein erheblicher Widerstand dem Kühlmittelstrom und als Folge entstehen Wirbelströme, die zum Festsetzen des Walzgutes führen.The main disadvantage of this device is that no adjustment of the ratio of the tensile and braking forces of the Coolant flow guaranteed because the nozzle profile, which of the rigidly connected discharge funnels and nozzle forming Element is formed, not changed can be. The nozzle conducts the coolant flow on the rolling stock with a large opening angle of the beam, and in the absence of regulation of the tensile and braking forces of the refrigerant there is considerable resistance in the area of the discharge funnel the coolant flow and as a result, eddy currents arise which fix the Lead rolled goods.
Infolgedessen wird bei der Änderung der Temperatur, Walzgeschwindigkeit und des Sortimentes des Walzgutes keine Kombination der günstigen Voraussetzungen zu dessen Förderung und Kühlung gewährleistet.As a result, the change the temperature, rolling speed and the range of the rolling stock no combination of the favorable conditions to promote it and cooling guaranteed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe der Verbesserung der Druckdüse derart zugrunde, dass durch Regelung des Düsenprofils die Einstellbarkeit des Verhältnisses zwischen den Zug- und Bremskräften des Kühlmittelstromes gewährleistet wird.The invention has for its object Improvement of the pressure nozzle based on the fact that by adjusting the nozzle profile, the adjustability of the relationship between the tensile and braking forces of the Coolant flow guaranteed becomes.
Kurze Beschreibung der ErfindungBrief description of the invention
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Druckdüse, welche ein Gehäuse mit einem Stutzen zur Zuführung eines Kühlmittels, einen Aufnahme- und einen Auslauftrichter, eine Einlaufführung und ein koaxial dazu angeordnetes düsenbildendes Element aufweist, wobei die Einlaufführung im Gehäuse entlang dessen Längsachse verschiebbar angeordnet und mit einem äusseren konischen Ausgangsteil versehen ist, dadurch gekennzeichnet ist, dass die Innenfläche des Auslauftrichters als zwei konische Abschnitte ausgebildet ist, die durch einen zentralen Abschnitt bei einem Verhältnis der Winkel der Mantellinie des ersten konischen Abschnitts zur Mantellinie des zweiten konischen Abschnitts, das 1,2 bis 4,5 beträgt, verbunden sind, und das düsenbildende Element mit einem äusseren konischen Ausgangsteil versehen und entlang der Düsenlängsachse zusammen mit der Einlaufführung derart verschiebbar ist, dass zwischen der Innenfläche des Auslauftrichters und den äusseren konischen Ausgangsteilen der Einlaufführung und des düsenbildenden Elementes ein Schlitzspalt gebildet wird.The task is thereby solved that the pressure nozzle, which is a housing with a nozzle for feeding a coolant, a receiving and an outlet funnel, an inlet guide and a coaxially arranged nozzle-forming Has element, the inlet guide along the housing its longitudinal axis slidably arranged and with an outer conical output part is provided, characterized in that the inner surface of the Discharge funnel is formed as two conical sections, the through a central section at a ratio of the angles of the generatrix of the first conical section to the generatrix of the second conical Section that is 1.2 to 4.5 are connected, and the nozzle-forming Element with an outer conical outlet part and along the longitudinal axis of the nozzle together with the inlet guide is displaceable such that between the inner surface of the discharge funnel and the outside conical outlet parts of the inlet guide and the nozzle-forming Element is formed a slot gap.
Dabei ist es zweckmäßig, das düsenbildende Element als rohr förmiges Element auszubilden, das mit einem Schaft versehen ist, der mit dem Düsengehäuse durch eine Schraubverbindung mit einer Fixierbarkeit der gegenseitigen Verschiebung verbunden ist.It is useful that nozzle forming Element as a tubular Form element that is provided with a shaft that with through the nozzle housing a screw connection with a fixability of the mutual Displacement is connected.
Das Verhältnis der Winkel der Mantellinie des ersten konischen Abschnitts zur Mantellinie des zweiten konischen Abschnitts, welches 1,2 bis 4,5 beträgt, ist aus der Voraussetzung einer optimalen Kombination der Zug- und Bremskräfte des Kühlmittelstromes für das Walzgut mit einem vorgegebenen Profil und aus einer vorgegebenen Stahlsorte gewählt. Bei dem Verhältnis der Winkel weniger als 1,2 wird kein breiter Bereich der Regelung des Schlitzdüsenprofils gewährleistet, was zu einer geringfügigen Änderung der Zug- und Bremskräfte des Kühlmittelstromes und als Folge zur Unmöglichkeit der Einstellung deren Verhältnisses führt. Beim Verhältnis der Winkel größer als 4,5 vergrößern sich die Bremskräfte am Ausgang der Schlitzdüse, was zu einem Ausstoßen des Kühlmittels entgegen dem Walzgut führt.The ratio of the angles of the surface line of the first conical section to the surface line of the second conical section, which is 1.2 to 4.5, is based on the requirement of an optimal combination of the tensile and braking forces of the coolant flow for the rolling stock with a predetermined profile and out selected steel grade. With the ratio of the angles less than 1.2, there is no wide range of slit control senprofils guaranteed, which leads to a slight change in the tensile and braking forces of the coolant flow and as a result to the impossibility of adjusting their ratio. If the ratio of the angles is greater than 4.5, the braking forces at the outlet of the slot nozzle increase, which leads to the coolant being expelled against the rolling stock.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, welches ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Düse im Längsschnitt zeigt.The invention is described below closer to the drawing explains which is an embodiment the nozzle according to the invention in longitudinal section shows.
Die Druckdüse weist ein Gehäuse
Koaxial zur Einlaufführung
Die Einlaufführung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet folgenderweiseThe device according to the invention works as follows
Das Feinwalzgut gelangt über den
Aufnahmetrichter
Die Regelung des Profils der Schlitzdüse
Die Verwendung der vorgeschlagenen Erfindung erlaubt es, die Einstellung der Förder- und Kühlbedingungen in einem breiten Bereich für ein breites Walzgutsortiment durchzuführen.The use of the proposed Invention allows the setting of the conveying and cooling conditions in a wide range Area for to carry out a wide range of rolled goods.
Zusammenfassung Summary
Die Erfindung bezieht sich auf eine
Druckdüse,
die in Anlagen zur beschleunigten Kühlung von Langwalzgut verwendet
wird. Die Druckdüse
weist ein Gehäuse
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