DE2401649B2 - Verfahren zum kuehlen eines stranges und spruehduese - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Kühlen eines Stranges, insbesondere beim Stranggießen von Stahl, wobei die Kühlflüssigkeit unter Verwendung einer mit Stauraum vor der Austrittsöffnung versehenen Düse in Form eines brei'en Sprühfächers gegen die Strangoberfläche gesprüht und am Strang eine in Stranglaufrichtung relativ schmale, sich über die Strangb^reit erstreckende Auftrefffläche erzeugt wird sowie auf eine Sprühdüse zur Durchführung des Verfahrens.

Es sind Verfahren zum Kühlen beim Stranggießen bekannt, bei denen Kühlflüssigkeit unter Druck einem rohrförmigen Düsenkörper zugeführt wird und das Sprühmedium, üblicherweise Wasser, in Form eines Sprühfächers auf die Oberfläche des Stranges gesprüht wird.

Beim Gießen von Strängen mit rechteckigem Querschnitt, z. B. von Brammen, ist es bekannt, den Strang durch eine Vielzahl von Flachstrahlen zu beaufschlagen, wobei sich die Sprühfächer etwas überschneiden sollen, um eine möglichst gleichmäßige Kühlung über die Strangbreite zu erhalten. Die Vielzahl von Sprühfächer bzw. Düsen ist notwendig, da bei relativ nur kleinem Sprühwinkel auch nur kleine Bereiche der Strangoberfläche beaufschlagt werden können. Beim Stranggießen von breiten Brammen ist es daher notwendig, eine relativ große Anzahl von Düsen

ίο über die Strangbreite vorzusehen, was nicht nur eine ungleichmäßige Kühlung bewirkt, sondern auch unwirtschaftlich ist. Insbesondere ist eine beträchtliche Einstellarbeit erforderlich, um die gegenseitige Lage der Düsen und deren Lage relativ zur Strangoberfläche genau aufeinander abzustimmen. Durch die erforderliche Überschneidung sind auch Unregelmäßigkeiten in der Kühlung nicht zu vermeiden. Ein weiterer Nachteil eines solchen Kühlsystems ist der, daß durch Ansammlungen von kleinen Partikeln aus dem Kühlwasser in den Düsen diese verstopft werden können, wodurch eine ungleichmäßige Kühlung entsteht.

Es ict auch schon bekannt, mit nur einer Düse über die gesamte Breite eines Stranges zu sprühen, wobei jedoch aufgrund der Düsencharakteristik die Wassermengenverteilung derart ist, daß in der Mitte des Stranges wesen'lich mehr Wasser aufgebracht wird als am Rande. Gemäß dieser bekannten Lehre wird gefordert. daß ein Strahl von in der Mitte größter Kühlleistung gebildet wird, dessen kinetische Energie in den Randbereichen gewollt kleiner ist.

So kann mit bisher bekannten Düsen über eine größere Breite, z.B. 1500mm, ein Sprühfächer mit nahezu gleichmäßiger Wassermengenverteilung nicht erzeugt werden. Auch ist es mit herkömmlichen Düsen nicht möglich, über den Auftreffbereich eine annähernd gleichmäßige Verteilung der Auftreffkräfte zu erhalten. Der Kühleffekt über die Brammenbreite ist daher ungleichmäßig. Dies gibt Nachteile in bezug auf die Strangqualität, insbesondere durch die Entstehung von Rissen.

Es ist ferner eine Düse mit einem Stauraum bekannt, die durch einen Schlitz unter Druck stehende Flüssigkeiten wie Teer und Bitumen auf Straßen aufbringt. Davon kann jedoch weder eine Anregung für ein Kühlverfahren allgemeiner Art noch für ein solches zum Kühlen eines Stranges beim Stranggießverfahren abgeleitet werden.

Bei neuzeitlichen Stranggießanlagen werden große Anforderungen an die Anpassungsfähigkeit im Hinblick auf das Vergießen von Strängen mit unterschiedlichem Querschnitt und unterschiedlicher Zusammensetzung gestallt. Metallurgische Erfordernisse bedingen eine Anpassung der Kühlmittelmenge, die auf den Strang gesprüht wird und auf die abzuführende Wärmemenge,

d. h. auch an die jeweilige Gießgeschwindigkeit. Die Kühlwassermenge wird üblicherweise durch Änderung des Druckes geregelt. Bei bekannten Kühlsystemen erfolgt bei einer solchen Druckänderung auch eine Änderung der Mengenverteilung des Sprühmedium* und eine Veränderung des Sprühwinkels. Beim Strang gießen hat dies eine unterschiedliche und unkontrollier bare Kühlung zur Folge, was sich negativ auf die Qualität des Gußproduktes auswirkt. Auch ist be Druckänderungen, die willkürlich oder auch währenc des Betriebes unwillkürlich auftreten können, mi Unstabilitäten des Sprühfächers zu rechnen. Durch dis Verwirbelung des Sprühmediums bei herkömmlicher Düsen tritt außerdem häufig eine Unscharfe in de

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Begrenzung des Sprühfächers auf, was, wie bei instabilen Sprühfächern, ein Besprühen der den Strang führenden, nahe beieinander liegenden Rollen verursachen kann. Auch dadurch entsteht eine unkontrollierte Kühlung mit den bekannten Nachteilen, wie Rißbildung usw.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Kühlverfahren und eine konstruktiv einfache Sprühdüse zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile nicht aufweisen. Insbesondere sollte die Vielzahl derjenigen Bereiche am Strang über dessen Breite reduziert werden, die bisher relativ kleine Kühlbereiche mit unregelmäßiger Kühlung darstellten. Die Sprühdüse dazu sollte es erlauben, einen schmalen, stabilen Sprühfächer mit relativ großem Sprühwinkel zu erzeugen. Ferner sollte bei Druckänderung des Kühlmittels ein konstanter Sprühwinkel über einen weiten Druckbereich beibehalten werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kühlflüssigkeit des Sprühfächers mit annähernd gleieher Menge und annähernd gleichmäßigen Kräften auf den Strang auftriffi, wobei der Sprühfächer durch eine zur ursprünglichen Strömungsrichtung etwa rechtwinkligen Umlenkung im Stauraum und durch einen, durch einen Schlitz erzwungenen, fächerartigen Austritt der Kühlflüssigkeit gebildet wird.

Die erfindungsgemäße Sprühdüse ist dadurch gekennzeichnet, daß im Stauraum die Austrittsöffnung der Düse mit Abstand zur axialen Begrenzungsfläche des Stauraumes angeordnet ist und die Austrittsöffnung sich schlitzartig und quer zur Längsachse der Düse erstreckt.

Die Kühlflüssigkeit des Sprühfächers trifft mit annähernd gleicher Menge ,.nd annähernd gleichmäßigen Kräften auf den Strang auf, wobei der Sprühfächer durch eine Umlenkung der Kühlflüssigkeit im Stauraum etwa rechtwinkl.g zur ursprünglichen Strömungsrichtung, d. h. zu der Richtung, in der die Flüssigkeit in die Düse eingebracht, und in diese eine gewisse Strecke strömt sowie durch einen, durch einen Schlitz erzwungenen, fächerartigen Austritt der Kühlflüssigkeit gebildet wird. Dadurch ergibt sich auch eine Ausbildung des Sprühfächers mit gut begrenzten Seiten. Als Folge davon wird am Strang eine Auftrefffläc.he mit gut ausgeprägten Konturen erzeugt. Auch die bei bisher üblichen Düsen infolge von Unebenheiten in Zufuhrleitungen auftretende Ablenkung des Sprühfächers tritt nicht auf. Dies ist z. B. wesentlich bei Anwendung des Verfahrens beim Stranggießen in der Sekundärkühlzone, da bei den wegen der Gefahr einer Ausbauchung relativ geringen Abständen von Führungsrollen eine genaue Einstellung des Sprühfächers zwischer. den Rollen nötig ist. Dadurch werden Störungen des Sprühfächers vermieden, die durch unabsichtliches Besprühen der Rollen entstehen. Durch Vermeidung der daraus resultierenden unkontrollierten Kühlverhältnisse am Strang wird eine wesentliche Verbesserung der Oberflächenqualität erzielt, da die Entstehung von Rissen vermieden wird. Der Strang wird entlang der Auftreffläche mit annähernd gleicher Wassermenge beaufschlagt. Durch die gleichmäßige Wassermengenverteilung ist die Kühlwirkung am Strang über die Breite gleichmäßig, wodurch ebenfalls die Entstehung von Rissen verhindert wird. Dadurch, daß auch die Auftreffkräfte über die Auftrefffläche annähernd gleich sind, wird eine weitere Verbesserung im Hinblick auf eine gleichmäßige Kühlung erzielt.

Der Druck des Kühlmittels, gemessen vor Eintritt in die Sprühdüse, kann je nach Schlitzdimension vorteilhaft zwischen 1,0 und 10,0 atü gehalten werden. Unter einem Druck von !,Oatü beginnt der Sprühfächer instabil zu werden und die Zerstäubung ist ungenügend.

Durch dieses Verfahren wird die bisher übliche Vielzahl von nebeneinanderlegenden Auftreffflächen mit über der Breite unregelmäßiger Kühlwirkung reduziert und kann gegebenenfalls nur durch eine einzige Beaufschlagungsfische ersetzt werden.

Die Sprühdüse besitzt, eine Zuflußöffnung für unter Druck stehende Kühlflüssigkeit an die sich ein axialer Durchflußraum mit vorteilhaft kreisrundem Querschnitt anschließt sowie ein, gegenüber der Zuflußöffnung befindliches Verschlußorgan, so daß ein Stauraum gebildet wird. Die Austrittsöffnung der Düse im Stv.raum ist mit Abstand zur axialen Begrenzungsfläche des Stauraums angeordnet und erstreckt sich schlitzartig und quer zur Längsachse der Düse. Die Kühlflüssigkeit wird im Stauraum umgelenkt und zwar derart, daß die Aussirömrichtung etwa rechtwinkiig zur ursprünglichen Einströmrichtung in der Zuflußöffnung ist. Durch die Umlenkung und dem erzwungenen Austritt durch den Schlitz bildet sich ein gut begrenzter Sprühfächer, der auf dem Objekt eine klar umgrenzte Auftrefffläche ergibt und wobei die \Vassermengenverteilung und die Auftreffkräfte über diese beaufschlagte Fläche gleichmäßig ist.

Die Sprühdüse kann überall dort zur Anwendung kommen, wo eine gleichmäßige Beaufschlagung eines Stranges mit Kühlflüssigkeit gefordert wird. Das kann beispielsweise zum Kühlen von Strängen in Form von Brammen nach einer Stranggießanlage der Fall sein. Insbesondere jedoch eignet sich zum Besprühen eines Stranges in einer Stranggießanlage, wo beispielsweise in der Sekundärkühlzone eine gleichmäßige Beaufschlagung und Kühlung über die Strangbreite erwünscht ist. Hierbei ist es durch die Charakteristik der Düse möglich, die bisher übliche große Anzahl von nebeneinander über die Strangbreite angeordneten Düsen zu reduzieren bzw. durch eine einzige zu ersetzen. Dies bringt den Vorteil der größeren Wirtschaftlichkeit und Vereinfachung mit sich. So können beispielsweise auf einer Strangbreite von 2,0 m bisher 10 notwendige Düsen durch nur eine Düse ersetzt werden. Dies ergibt nicht nur eine konstruktive Vereinfachung in bezug aul Zuleitungen usw., sondern auch eine wesentliche Vereinfachung in bezug auf die Wartung des Kühlsystems. Außerdem tritt durch die erfindungsgemäße Düsenausbildung eine geringere Verstopfungsneigung hervorgerufen durch im Kühlwasser befindliche Parti kein, auf.

Ein weiterer Vorteil, der bei Verwendung dei erfindungsgemäßen Düse auftritt, ist die Konstanz dei Sprühcharakisristik über einen weiten Druckbereich Dadurch ist es möglich, beim Stranggießen verschiede ne Querschnitte, mit unterschiedlicher Geschwindigkei gegossen und mit wechselnder Wassermenge besprüht durch Kühlflüssigkeit aus nur einer Düse jeweili gleichmäßig über die Strangbreite zu beaufschlagen unc zu kühlen.

Der öffnungswinkel der Austrittsöffnung liegt zwi sehen 70° und 130°. Über diesem oberen Wert wird di< Verteilung der Kühlflüssigkeit unregelmäßig. Bei zi kleinem öffnungswinkel ergeben sich nur gering! Vorteile gegenüber konventionellen Düsen in bezug au die Erstreckung der beaufschlagten Fläche.

Der Düsenkörper kann durch ein verschiebbare Verschlußorgan verschlossen sein. Dadurch ist e möglich, die Distanz zwischen der schlitzförmigei

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Austrittsöffnung und der, der Kühlflüssigkeit zugewandten axialen Begrenzungsfläche des Stauraumes zu verändern, wodurch eine Neigung des Sprühfächers zur beaufschlagten Fläche eingestellt werden kann oder gegebenenfalls eine Beeinflussung der Mengenverteilung der Kühlflüssigkeit erhalten wird.

Diese, mit der Kühlflüssigkeit in Kontakt stehende Begrenzungsfläche des Verschlußorgans kann verschiedene Ausbildungsformen besitzen. So kann sie beispielsweise eine zur Düsenlängsachse senkrecht stehende Ebene sein. Sie kann jedoch auch, nach einem besonderen Merkmal der Erfindung, eine gekrümmte Form aufweisen, die die Regelmäßigkeit der Mengenverteilupg begünstigt.

Der horizontale Abstand zwischen der axialen Begrenzungsfläche des Stauraumes und der Austrittsöffnung soll wenigstens I mm betragen, da sonst die Wassermengenverteilung ungünstig wird.

Der Durchmesser des Durchflußraumes bzw. der inneren Bohrung soll bei einem Eingangsdruck von 1,0 bis 10.0 atü zwischen 3 and 40 mm und die Breite der Austrittsöffnung zwischen 0,5 bis 4,5 mm betragen. Damit können befriedigende Wassermengen in der gewünschten Weise durchgesetzt werden.

Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung der Düse derart, daß die Düse aus einem den Durchflußraum aufweisenden zylindrischen Innenkörper und einer auf dem Innenkörper axial verschiebbaren, mit der Austnttsöffnung versehenen Hülse besteht. Der Innenkörper besitzt eine Ausnehmung, die mit der Austrittsöffnung in der Hülse zusammenwirkt. Der Absland der die Ausnehmung begrenzenden Flächen von der schlitzartigen Austrittsöffnung soll in axialer Richtung mindestens 1 mm betragen. Diese Lösung besitzt einige Vorteile in bezug auf die Einfachheit der Fabrikation.

Weitere Einzelheiten ...id vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren, die Ausführungsbeispiele darstellen, beschrieben.

F i g. 1 zeigt die Anwendung der Vorrichtung /um Kühlen eines Stranges beim Stranggießverfahren;

F i g. 2 ist ein Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 1;

Fig. 3 ist eine seitliche Ansicht mit verstellbarem Sammelrohr;

F i g. 4 ist ein Schnitt durch eine Düse:

F i g. 5 ist ein Schnitt nach der Linie V-V der F i g. 4;

Fig. 6 ist eine Ansicht der in F i g. 4 dargestellten Düse;

F i g. 7 zeigt eine andere Ausbildungsform der Düse:

F i g. 8 zeigt eine weitere Ausbildungsform der Düse und

F i g. 9 ebenfalls eine weitere Ausbildungsform der Düse.

Die Fig. 1, 2 und 3 stellen die Sprühdüse beim Stranggießen von Stahl als ein Beispiel dar. Dabei wird ein kontinuierlich gegossener Strang 2 durch Rollen 1 in einer Sekundärkühlzone geführt. Über eine Sammelleitung 9 und Leitungen 8 wird Kühlflüssigkeit, üblicherweise Wasser, zu Düsen 5 geleitet Dieses Kühlwasser tritt aus den Düsen 5 in Form eines schmalen Sprühfächers 3. einem sogenannten Flacnstrahi, aus und beaufschlagt den Strang, wobei eine Beaufschlagungsfiäche 37 auf der Strangoberfläche entsteht. Sie reicht quer über die gesamte Strangbreite 7 und wird durch gerade und zueinander parallele Linien begrenzt.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, befindet sich die Düse 5 im Abstand 12 von der Strangoberfläche; der entstehende Sprühfächer 3 hat einen Sprühwinkel 13. Die Wassermengenverteilung 14 ist wie strichliert angedeutet, über die Länge der erzeugten Beaufschlagungsfläche etws gleichmäßig, wie auch die Auftreffkräfte. Es besteht eine gleichmäßige Kühlung über die Strungbreite. Bei einer gewünschten Änderung der Strangbreite 7 auf eine kleinere Breite T und einer üblicherweise damii verbundenen Erhöhung der Gießgeschwindigkeit sowie des Wasserdruckes bzw. der Wassermenge bleibt mil der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Gleichmäßigkeit der Wasserverteilung, wie strichliert durch 14

ίο angedeutet, bestehen. So kann beispielsweise der Wasserdruck aber einen Bereich von 1,0 bis 10 aiii variiert werden. Es ist ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Düse, daß diese Gleichmäßigkeit über einen weiten Druckbereich erhalten bleibt. Auch die Verteilung der Auftreffkräfte bleibt gleichmäßig über die beaufschlagte Fläche. Wie in F i g. 3 durch den Doppelpfeil 15 angedeutet, kann die Sammelleitung 9 ;n Richtung zum und vom Strang verstellt werden, wobei die Distanz 12 in Funktion des Sprühwinkels 13 sn eingestellt wird, daß die Auftrefffläche mit der Dicke 36 über die gesamte Brammenbreite reicht, ohne daß der Sprühfächer durch die Rollen gestört wird. Bei einer Brammenbrcite von 2 m wird daher beispielsweise eine Düse mit einem Spriihwinkel von 120' in einem Abstand von etwa 60 cm angeordnet.

Die F i g. 4 bis 9 stellen verschiedene Ausführungsformen der Sprühdüsen dar. Die Düse 5 besteht aus einem Düsenkörper 20 der z. B. als rohrförmiger Teil 2.Ί ausgebildet ist. Dieser ist an einem Ende durch die Wand 22 als Verschlußorgan verschlossen und am anderen Ende mit einem Gewinde 23 zum Anschluß an eine Kühlmittel führende Leitung 8 versehen, die wiederum aus einer Sammelleitung 9 gespeist wird. Gegenüber der Wand 22 befindet sich die Zuflußöffnung 24 für ü;ts Sprühmedium. Unter Druck sfehendes Kuhlwasser wird durch diese Zuflußöffnung eingepreßt und fließt zunächst axial durch den Durchflußraum 26. der von der inneren Wandfläche 38 des Düsenkörpers 20 gebildet wird. Die Düse 5 weist ferner eine schlitzförmige Austrittsöffnung 29 im rohrförmigen Teil 21 auf. die sich quer zur Längsachse des Düsenkörpers 20 erstreckt. Die Kühlflüssigkeit wird in einem Stauraum 42.7 sodann zur Bildung eines Sprühfächers etwa rechtwinklig zur ursprünglichen Strömungsrichtung umgelenkt und gezwungen, als Sprühfächer durch den Schlitz 29 auszutreten. Die Fließrichtung des austretenden, umgelenkten Sprühmediums, durch den Pfeil 30 gekennzeichnet, ist im wesentlichen senkrecht zu der durch den Pfei! 25 angedeuteten Fließrichtung des axial durch die Bohrung strömenden Wassers und radial in bezug auf den rohrförmigen Teil 21 der Düse 5.

Die öffnung 29 hat einen rechteckigen Querschnitt und weist Breitseiten 31 und Schmalseiten 32 auf, wobei der kleinste Abstand 33, wie aus F i g. 5 ersichtlich, den

öffnungswinkel 13, der dem Spriihwinkel 13 des Sprühfächers entspricht bestimmt Der Abstand 35 zwischen den beiden Breitseiten 31 ergibt die Dicke 36 (F i g. 3) der Auftrefffläche 37 (F i g. 1) des Sprühfächers auf der Strangoberfläche bei gegebenem Abstand zu

dieser. Der Querschnitt der Austrittsöffnung 29 ist kleiner als der der Zuflußöffnung 24. Der Snrühfächer wirkt entlang seiner Auftrefffläche auf den Strang mit annähernd gleicher Wassermenge und annähernd gleichen Auftreffkräften ein, so daß der Strang über die Breite gleichmä ßig gekühlt wird.

Beim Kühlen von Strängen auf Strangießanlagen wird die Lage der Düse so eingestellt, daß sich die schlitzförmige öffnung 29 quer zur Längsachse des

Stranges erstreckt und die Breitseiten 31 in senkrecht zur Stranglängsaclise stehenden Ebenen liegen. Die geradlinige Begrenzung des Sprühfächers ermöglicht es, genau zwischen den Rollen 1 hindurchzuspriihen, wodurch ein möglichst geringer Rollenabstand gewählt werden kann, ohne daß eine unkontrollierte Kühlung ■uftritt. Um einen solche Sprühfächer zu erhalten, muß eine scharfe Schnittkante 27 zwischen den Begrenzungsflächen 32 und der Innenfläche 38 des rohrförmigen Teiles 21 vorhanden und durch einen spitzen Winkel 32' gebildet sein.

Der Düsenkörper 20 weist an, einem Ende ein Verschlußorgan auf. Dieses kann eine Wand 22 oder, wie in Fig. 7 gezeigt, eine mit Schraubgewinde versehene Kappe 'M sein. Die mit der Kühlflüssigkeit in Kontakt befindliche Oberfläche des Verschlußorgar.s befindet sich in einem Abstand 43 von der Austrittsöffnung, so daß zwischen der Fläche 42 der Begrenzungswand 22 und dem Schlitz ein Stauraum 42a gebildet wird. Bei der in F i g. 7 gezeigten Ausführungsform ist es möglich, den Abstand 43 zwischen der axialen Begrenzungsfläche 42 und der öffnung 29 durch axiale Bewegung des Verschlußorgans zu verändern.

F i g. 8 zeigt eine Düse, bei der das Verschlußorgan durch einen in axialer Richtung verstellbaren Stöpsel oder Stopfen 44' gebildet ist, der in der öffnung 40 des rohrförmigen Teiles 21 eingesetzt ist und in seiner Lage durch die Schraube 45 gehalten wird. Die der Kühlflüssigkeit zugewandte Begrenzungsfläche 42 kann unter gewissen Bedingungen zur Erhöhung der Gleichmäßigkeit der Wassermengenverteilung speziell geformt sein, wobei diese Form empirisch bestimmt werden muß.

In der Ausführungsform nach F i g. 9 besteht die Düse 5 aus einem Innenkörper 46, der mit einem Durchflußraum 47, einer Ausnehmung 52 und einer Endwand 22 versehen ist. Ein solcher Körper kann aus einem Rohrteil oder aus einem runden Bolzen, in dem eine Bohrung vorgesehen wird, hergestellt sein. Dieser Innenkörper 46 wird von einer, auf dem Innekörper axial verschiebbaren Hülse 21 umschlossen, die die schlitzförmige Austrittsöffnung 29 aufweist, wobei die Breite 35 dieser öffnung 29 in axialer Richtung des Düsenkörpers kleiner ist als die Breite 53 der Ausnehmung 52. Beide öffnungen erstrecken sich quer zur Längsachse der Düse, wobei die Länge der Ausnehmung 52 in Umfangsrichtung größer ist als die des Schlitzes 29 im Teil 21, d. h. daß der öffnungswinkel des Schlitzes 29 kleiner ist als derjenige der Ausnehmung 52. Dadurch ist gewährleistet, daß der entstehende Sprühfächer nur von den Flächen bzw. Kanten des Schlitzes 29 bestimmt wird, wodurch die klare begrenzung des Fächers und gleichmäßige Wassermengenverteilung erzielt wird. Der Abstand 43 zwischen der Fläche 42 und dem Schlitz 29 soll wenigstens ! min betragen. Gleiches gilt auch für die gegenüberliegende Fläche der Ausnehmung. Relative Lageveränderungen der beiden öffnungen zueinander sind z. B. durch Verschieben des Teiles 21 in axialer Richtung auf dem inncnkörper möglich, wodurch eine Ablenkung des Spruhfächers möglich ist, beispielsweise zur genauen Lmstellung des Sprühfächers zwischen zwei Führungsrolle hindurch. Es kann jedoch auch eine Verschiebung des Einsatzstückes 46 bei feststehendem äußeren Rohrstück 21 erfolgen.

Ferner kann mit dieser Düse durch Verdrehen des huisenartigen Rohrstückes 21 auf dem Innenkörper 46 tu. entstehende Sprühfächer in gewissen Grenzen seitlich eingestellt werden. Dadurch besteht z. B. beim Kühlen eines Stranges die Möglichkeit, die Beaufschlagungsfläche des Kühlmittels über die Strangbreite zu verändern. Die gewünschte Lage der Hülse 21 zum Einsatzstück 46 kann z. B. durch eine Schraube 45 fixiert werden.

Bei einem Beispiel zum Kühlen einer Bramme von 220 mm Dicke und 900 mm Breite wurde eine Düse 5, gemäß der F i g. 7, im Abstand von 450 mm zur Brammenoberfläche angeordnet. Der Durchmesser des axialen Durchflußraumes im Düsenkörper betrug 15,8 mm, die Schlitztiefe 39 der öffnung 29 gemessen von der Außenfläche des Düsenkörpers war 6,5 mm und die Schlitzbreite d. h. der Abstand der Breitseiten 31 war 1.7 mm. Der Sprühwinkel der Düse war 90°. Die Auftrefffläche hatte eine Dicke 36 von 19 mm. Die Wasserverteilung und die Verteilung der Auftreffkräfte war im wesentlichen über diese Strangbreite gleichmäßig. So ergab sich bei einem Wasserdruck, gemessen vor der Düse, von 1,5 atü, entsprechend einer Durchflußmenge von etwa 25 Liter Wasser pro Minute, eine Auftreffkraft von etwa 0,014 Kp gleichmäßig über die Auftrefffläche. Bei einem Wasserdruck von 3 atü entsprechend einer Wassermenge von 33 Liter prc Minute, ergab sich eine Auftreffkraft von 0,02 Kp, die nur in den äußersten Randbereichen der Auftreffflächi abfiel. Bei 4,5 atü Wasserdruck, entsprechend einei Durchflußmenge von 42 Liter pro Minute, betrug du gemessene Auftreffkraft 0,036 Kp über den größten Tei der Auftrefffläche bis zu den äußersten Randbereichen.

3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

24 Ol 649 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Kühlen eines Stranges, insbesondere beim Stranggießen von Stahl, wobei die Kühlflüssigkeit unter Verwendung einer mit Stauraum vor der Austrittsöffnung versehenen Düse in Form eines breiten Sprühfächers gegen die Strangoberfiäche gesprüht und am Strang eine in Stranglaufrichtung schmale, sich über die Strangbreite erstreckende Auftrefffläche erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit des Sprühfächers mit annähernd gleicher Menge und annähernd gleichmäßigen Kräften auf den Strang auftrifft, wobei der Sprühfächer durch eine zur ursprünglichen Strömungsrichtung etwa rechtwinkligen Umlenkung im Stauraum und durch einen, durch einen Schlitz erzwungenen, fächerartigen Austritt der Kühlflüssigkeit gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Kühlflüssigkeit zwischen 1,0 bis 10,0 atü gehalten wird.

3. Sprühdüse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Stauraum (42a) die Austrittsöffnung (29) der Düse (5) mit Abstand (43) zur axialen Begrenzungsfläche (42) des Stauraums (42a) angeordnet ist und die Austrittsöffnung (29) sich schlitzartig und quer zur Längsachse der Düse erstreckt.

4. Sprühdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (29) einen Öffnungswinkel (13) zwischen 70° und 130° hat.

5. Sprühdüse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (43) zwischen der Austrittsöffnung (29) und der axialen Begrenzungsfläche (42) des Stauraumes (42a) wenigstens 1 mm beträgt.

6. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Durchflußraumes (47) zwischen 3 und 40 mm und die Breite der Austrittsöffnung 0,5 bis 4,5 mm beträgt.

7. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (5) aus einem, den Durchflußraum (47) aufweisenden Innenkörper (46) und einer auf dem Innenkörper (46) axial verschiebbaren, mit der Austrittsöffnung (29) versehenen Hülse (21) besteht.