DE7425167U

DE7425167U - Cooling device for strands to be continuously cast

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Publication number: DE7425167U
Application number: DE7425167U
Authority: DE
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1973-07-27
Publication date: 1974-11-14

Description

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Vereinigte österreichische Eisenunä Stahlwerke - Alpine Montan Aktiengesellschaft in WienUnited Austrian Eisenunä Steelworks - Alpine Montan Aktiengesellschaft in Vienna

Kühleinrichtung für kontinuierlich zu gießende SträngeCooling device for strands to be continuously cast

Die Neuerung betrifft eine Kühleinrichtung für kontinuierlich zu gießende Stränge, insbesondere Stahlbrammen verschiedener Breite, mit über die Strangbreite und über die Stranglänge verteilt angeordneten Spritzdüsen, die an Rohrleitungen für die Zufuhr des Kühlmediums angeschlossen sind.The innovation relates to a cooling device for strands to be continuously cast, in particular steel slabs of various types Width, with spray nozzles distributed over the strand width and over the strand length, which are attached to pipelines for the Supply of the cooling medium are connected.

Bekannte Kühleinrichtungen für Stranggießanlagen, wie sie beispielsweise in den ÖPS 233 186 und 265 550 beschrieben sind, bestehen aus einem stationären System von gegen die Strangoberfläche gerichteten Spritzdüsen für Wasser oder Gemische aus Wasser und einem gasförmigen Medium, z.B. Preßluft, und sind an Rohrleitungen angeschlossen. Die Spritzdüsen sind jeweils zwischen den Stütz- und Führungsrollen für den Strang angeordnet. Um die Kühlung des Stranges gleichmäßig zu gestalten, sind Spritzdüsen mit flacher Charakteristik und eine versetzte Anordnung der Düsen, in Strangtransportrichtung gesehen, vorgeschlagen worden; weiters ist es bekannt, die Spritzdüsen gruppenweise mit einem Kühlmittel zu versorgen, wobei die Leistung des Kühlmittels einer Gruppe selektiv von der veränderten Leistung des Kühlmittels einer anderen Gruppe zyklisch abgelöst wird. Schließlich ist auch empfohlen worden, einzelne Spritzdüsenreinen, insbesondere die imKnown cooling devices for continuous casting plants, such as those for example in ÖPS 233 186 and 265 550 are described, consist of a stationary system of against the strand surface Directional spray nozzles for water or mixtures of water and a gaseous medium, e.g. compressed air, and are on Pipelines connected. The spray nozzles are each arranged between the support and guide rollers for the strand. In order to make the cooling of the strand evenly, spray nozzles with flat characteristics and an offset arrangement of the nozzles, seen in the strand transport direction, are proposed been; Furthermore, it is known to supply the spray nozzles with a coolant in groups, the performance of the coolant one group is selectively replaced cyclically by the changed performance of the coolant of another group. Finally is too It has been recommended to clean individual spray nozzles, especially those im

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Bereich der Strangkanten gelegenen, vollkommen getrennt regel- bzw. abschaltbar auszubilden, damit die Strangkanten nicht zu stark gekühlt werden, was zu Rißbildungen führt. Das Abschalten einzelner Spritzdüsen hat den Nachteil, daß sich bei längerer Abschaltdauer Verunreinigungen des Kühlmittels in den Rohrleitungen ablagern, die dann beim Wiedereinschalten Verstopfungen der Düsenbohrungen herbeiführen können»In the area of the strand edges, completely separately regulated or to be switched off so that the strand edges are not cooled too much, which leads to the formation of cracks. Switching off individual spray nozzles has the disadvantage that contaminants of the coolant in the longer shutdown period Deposit pipelines which can then block the nozzle holes when switched on again »

Alle bekannten Strangguß-Kühleinrichtungen haben den Nachteil, daß bei Änderung der Brammenforma^e die Kühlwirkung unterschiedlich und ungleichmäßig wird; denn bei bestimmten Formaten ist es unvermeidlich, daß die Strangkanten in dem Bereich der fix montierten Spritzdüsen zu liegen kommen und unterkühlt werden; die Strangkanten können bei den in der Praxis vorkommenden Breitenschwankungen im Bereich von etwa 800 mm bis etwa 2500 mm in den Mittenbereich der Kühleinrichtung gelangen, wo eine selektive Kühlung gar nicht möglich ist. Dies bedeutet, daß bei Änderung einer Strangbreite komplizierte technische und störanfällige Einrichtungen erforderlich sind, insbesondere weil bei einer großen Anzahl von Spritzdüsen mit kleinsten Düsenbohrungen gearbeitet werden muß, die an sich sehr leicht zum Verstopfen neigen.All known continuous casting cooling devices have the disadvantage that the cooling effect differs when the slab shape is changed and becomes uneven; because with certain formats it is inevitable that the strand edges in the area of the fix mounted spray nozzles come to rest and become supercooled; the strand edges can be found in the practice Width fluctuations in the range from about 800 mm to about 2500 mm get into the central area of the cooling device, where selective cooling is not possible at all. This means that at Changing a strand width complicated technical and failure-prone facilities are required, especially because at a large number of spray nozzles with the smallest nozzle bores must be worked, which are very easy to clog tend.

Aufgabe der Neuerung ist es, diese Schwierigkeiten zu überwinden und eine betriebssichere, einfache Kühleinrichtung für Stränge unterschiedlicher Breite zu schaffen, wobei die Anzahl der Spritzdüsen verkleinert und der Durchmesser ihrer Bohrungen vergrößert werden kann.The task of the innovation is to overcome these difficulties and to provide a reliable, simple cooling device for strands of different widths, whereby the number of spray nozzles and the diameter of their holes can be increased.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei der eingangs definierten Kühleinrichtung darin, daß die Spritzdüsen quer zur Strangoberfläche horizontal verschiebbar angeordnet sind. In the case of the cooling device defined at the outset, the solution to this problem is that the spray nozzles are arranged to be horizontally displaceable transversely to the strand surface.

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Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüsen innerhalb zweier Grenzlinien, die in einem frei wählbaren Abstand von den Strangkanten einstellbar sind, oszillierend bewegbar sind.A preferred embodiment is characterized in that the spray nozzles within two boundary lines, which in are adjustable at a freely selectable distance from the strand edges, can be moved in an oscillating manner.

Zweckmäßigerweise sind in einer zur Strangoberfläche senkrechten Ebene je Strangseite mindestens zwei Spritzdüsen nebeneinander verschiebbar angeordnet, wobei ihr Verschiebeweg kleiner als die halbe Strangbreita ist.Appropriately, in a perpendicular to the strand surface At least two spray nozzles are arranged displaceably next to one another on each side of the strand, with their displacement path is smaller than half the strand width.

Weiters sind die Spritzdüsen spiegelbildlich zur Strangmitte zueinander bzw. auseinander bewegbar.Furthermore, the spray nozzles can be moved to one another or apart from one another in a mirror-inverted manner to the center of the strand.

Eine Ausgestaltung der Neuerung besteht darin, daß die Spritzdüsen - in Strangtransportrichtung gesehen - in an sich bekannter Weise versetzt angeordnet und zu Gruppen zusammengefaßt sind, wobei vorteilhaft das Maß der Versetzung dem Verschiebeweg entspricht.One embodiment of the innovation is that the spray nozzles - Seen in the strand transport direction - arranged offset in a known manner and combined into groups are, wherein advantageously the amount of offset corresponds to the displacement.

Die Neuerung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels in der beigefügten Zeichnung näher erläutert. The innovation is explained in more detail using an exemplary embodiment in the accompanying drawing.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Brammenstranggießanlage in schematischer Darstellung; Fig. 2 eine Ansicht auf die Breitseite der Bramme unterhalb der Kokille, wobei der besseren Übersichtlichkeit wegen die Stütz- und Führungsrollen nicht dargestellt sind.FIG. 1 is a side view of a continuous slab caster in FIG schematic representation; Fig. 2 is a view of the broad side of the slab below the mold, the better Clarity because of the support and guide rollers are not shown.

In Fig. 1 ist mit 1 eine wassergekühlte, vertikal oszillierende Kokille bezeichnet, aus der ein Strang 2 ausgezogen wird. Die Rollen zum Stützen, Führen und Biegen des Stranges 2 von der Vertikalen in die Horizontale Bind mit 3 und die angetriebenen Ausziehrollen mit 4 bezeichnet; die Ausziehrichtung ist durch einen Pfeil 5 bezeichnet. Die der Kokille 1 nachgeschaltete Kühleinrichtung, die sogenannte Sekundärkühleinrichtung. bestehtIn Fig. 1, 1 is a water-cooled, vertically oscillating Designated mold, from which a strand 2 is pulled out. The rollers for supporting, guiding and bending the strand 2 of the Vertical to the horizontal bind with 3 and the driven pull-out rollers with 4; the pull-out direction is through an arrow 5 denotes. The cooling device downstream of the mold 1, the so-called secondary cooling device. consists

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aus drei Abschnitten 6, 7 und 8, die aus den Kühlwasserrohren 9, 11, 12 und den Spritzdüsen 10 gebildet sind. Die Spritzdüsen 10 sind in allen drei Kühlabschnitten jeweils zwischen den Rollen 3 angeordnet. Die Spritzdüsen 10 sind neuerungsgemäß gruppenweise zusammen mit den zugehörigen Kühlwasserzufuhrrohren 9, 11, 12 quer zur Strangoberfläche horizontal verschiebbar, wie im einzelnen aus Fig. 2 ersichtlich ist.from three sections 6, 7 and 8, those from the cooling water pipes 9, 11, 12 and the spray nozzles 10 are formed. The spray nozzles 10 are in each of the three cooling sections between the rollers 3 arranged. The spray nozzles 10 are according to the innovation in groups together with the associated cooling water supply pipes 9, 11, 12 horizontally displaceable transversely to the strand surface, as can be seen in detail from FIG.

Jede Gruppe 6, 7, 8 des Kühlsystems hat je Strangseite zwei zur Strangmitte 20 parallele Spritzdüsenreihen, die mit den Rohren 9, 11, 12 fest verbunden sind. Senkrecht zu den Rohren 9, 11, 12 sind weitere Rohre 13, 14, 15 angeschlossen, die in Gleitlagern 16 horizontal verschiebbar sind, so daß die Rohre 9, 11, 12 zwischen den Grenzlinien 17, 18 um das Wegstück a oszillieren, Als Antrieb für die Rohre 13, 14, 15 können verschiedene, dem Fachmann geläufige Einrichtungen verwendet werden, z.B. hydraulisch oder pneumatisch betätigbare, doppelt beaufschlagte Kolben, Spindeln ir.it einem elektromotorischen, die Drehrichtung veränderbaren Antriebsmotor, Kurbelgestänge, usw., wobei die Hin- und Herbewegung in Richtung der Doppelpfeile gleichförmig, z.B. sinusförmig, oder auch ungleichförmig de art sein kann, daß z.B. die Vex-weilzeit der Spritzdüsen 10 im Bereich der Strangmitte 20 bzw. der ihr benachbarten Grenzlinien 17 größer ist als im Bereich der Strangkanten 19 bzw. der diesen benachbarten Grenzlinien 18. In Fig. 2 sind die Rohre 9, 12 gegenüber den Rohren 11 versetzt angeordnet, so daß sich durch die Verschiebung in die Positionen 9', 11', 12* eine Vielzahl von schraubenförmigen Linien ergeben, die den geometrischen Ort der Auftreffpunkte der Wasserstrahlen auf der bewegten Strangoberfläche darstellen. Durch die Abstimmung zwischen Strangausziehgeschwindigkeit und der Oszillation der Spritzdüsen 10 in Verbindung mit der Kühlwassermenge und dem Öffnungswinkel der Spritζ-düsen (der Sprühcharakteristik) ist eine gleichmäßige Kühlung des Stranges 2 leicht zu erzielen. Bei Veränderung der Strangbreite müssen lediglich die Lage der Grenzlinien 18 und der Each group 6, 7, 8 of the cooling system has, on each strand side, two rows of spray nozzles which are parallel to the strand center 20 and which are firmly connected to the tubes 9, 11, 12. Perpendicular to the tubes 9, 11, 12 are further tubes 13, 14, 15 connected, which are horizontally displaceable in slide bearings 16 so that the tubes 9, 11, 12 oscillate between the boundary lines 17, 18 around the distance a, as a drive For the tubes 13, 14, 15, various devices familiar to those skilled in the art can be used, e.g. hydraulically or pneumatically actuated, double-loaded pistons, spindles with an electromotive drive motor that can be changed in the direction of rotation, crank rods, etc. Movement in the direction of the double arrows can be uniform, for example sinusoidal, or also non-uniform de art that, for example, the vex-dwell time of the spray nozzles 10 in the area of the strand center 20 or the adjacent border lines 17 is greater than in the area of the strand edges 19 or the these adjacent boundary lines 18. In FIG. 2, the tubes 9, 12 are arranged offset with respect to the tubes 11, so that, as a result of the displacement into the positions 9 ', 11', 12 * ei ne result in a multitude of helical lines that represent the geometric location of the points of impact of the water jets on the moving strand surface. Uniform cooling of the strand 2 is easy to achieve by coordinating the strand pull-out speed and the oscillation of the spray nozzles 10 in conjunction with the amount of cooling water and the opening angle of the Spritζ nozzles (the spray characteristic). When changing the strand width, only the position of the border lines 18 and the

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Oszillationshub a neu festgelegt werden, was beispielsweise bei elektromotorischem Antrieb durch eine Verstellung der Endschalter durchführbar ist. Der Abstand b der Grenzlinien 18 von den Strangkanten 19 wird dem öffnungswinkel der Spritzdüsen entsprechend festgelegt, so daß eina Unterkühlung der Strangkanten vermieden wird. Der Abstand zwischen den Grenzlinien 17 hängt ebenfalls von der Sprühcharakteristik der verwendeten Düsen ab, d.h. er ist so zu wählen, daß auch die Mittelzone vollständig vom Kühlmittel beaufschlagt wird, wenn sich die Spritzdüsen in der einen Endposition 9, 11', 12 befinden.Oscillation stroke a can be redefined, for example in the case of an electric motor drive by adjusting the Limit switch is feasible. The distance b of the border lines 18 from the strand edges 19 becomes the opening angle of the spray nozzles set accordingly, so that a supercooling of the strand edges is avoided. The distance between the border lines 17 also depends on the spray characteristics of the nozzles used, i.e. it must be selected so that the Central zone is completely acted upon by the coolant when the spray nozzles are in one end position 9, 11 ', 12 are located.

Selbstverständlich sind verschiedene Ausführungsformen und Abwandlungen des Neuerungsgedankens möglich. Die Anzahl dar eine Gruppe 6, 7, 8 bildenden Spritzdüsen kann zwischen 1 und n, vorzugsweise zwischen 2 und η schwanken; bei schmalen Brammen kann man in einer Ebene zwischen den Rollen 3 mit einer einzigen zwischen den Linien 18 hin und her oszillierenden Spritzdüse 10 auskommen, und bei breiten Brammen genügen zwei Spritzdüsen 10 in fciner Ebene, die dann so, wie in Fig. 2 dargestellt, angeordnet sind und gegenläufig zueinander bewegt werden. Auch die Anzahl der in Richtung der Bewegung 5 des Stranges 2 hintereinander geschalteten Spritzdüsen 10 einer Gruppe kann zwischen 1 und η variieren. Jede Gruppe kann also eine verschieden hohe Düsenzahl aufweisen; wichtig ist jedoch, daß die Spritzdüsen 10 zur Strangmitte 20 spiegelbildlich angeordnet sind und die Horizontalbewegung der Rohre 13, 14, 15 in ein und derselben Ebene auf beiden Stranghälften korrespondiert. Wenn - wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt - zwischen den Rollen 3 jeweils nur zwei Düsen 10 verwendet werden, können die Düsen einen entsprechend großen Austrittsquerschnitt haben, der kaum durch im Kühlmittel enthaltene Verunreinigungen verstopft werden kann; die Betriebssicherheit der Anlage wird somit erhöht und die Wartung der Sekundärkühleinrichtung erfordert wesentlich weniger Aufwand, ziimal im Kühlmittelsystem keinerlei komplizierte Steuer- und Regeleinrichtungen vorhanden zu sein brauchen.Of course, different embodiments and Modifications to the concept of innovation are possible. The number of spray nozzles forming a group 6, 7, 8 can be between 1 and n, preferably vary between 2 and η; with narrow slabs you can in a plane between the rollers 3 with a single The spray nozzle 10 oscillating back and forth between the lines 18 can be used, and two spray nozzles 10 are sufficient for wide slabs in a fciner plane, which is then as shown in Fig. 2, arranged and are moved in opposite directions to each other. Also the number of in the direction of the movement 5 of the strand 2 in a row switched spray nozzles 10 of a group can vary between 1 and η. So each group can have a different amount Have number of nozzles; It is important, however, that the spray nozzles 10 are arranged in mirror image to the strand center 20 and that the Horizontal movement of the tubes 13, 14, 15 in one and the same Corresponds to the level on both halves of the strand. If - as shown in this embodiment - between the rollers 3 each If only two nozzles 10 are used, the nozzles can have a correspondingly large exit cross-section that hardly passes through contaminants contained in the coolant can become clogged; the operational safety of the system is thus increased and the Maintenance of the secondary cooling device requires much less Effort, ziimal in the coolant system no complicated control and control devices need to be available.

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Claims

Patent attorney '! ! , Ik I Il ItIt ItIt Dlpl.-lng. Walter Jadcitch.:!, ', /' I July 19, 1974 H Stuttgart N, MinzelatraB 40 Q Protection claims:

1. Cooling device for strands to be continuously cast, in particular steel slabs of various widths, with being distributed over the strand mixture and over the length of the strand Spray nozzles which are connected to pipelines for the supply of the cooling medium, characterized in that that the injection nozzles (10) are arranged to be horizontally displaceable transversely to the strand surface.

2. Device according to claim 1, characterized in that the spray nozzles (10) within two boundary lines (18) which are at a freely selectable distance (b) from the strand edges

(19) are adjustable and can be moved in an oscillating manner.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that each in a plane perpendicular to the strand surface On the strand side, at least two spray nozzles (10) are arranged displaceably next to one another, their displacement path (a) is smaller than half the strand width.

4. Device according to claims 2 and 3, characterized in that that the spray nozzles (10) are a mirror image of the center of the strand

(20) can be moved towards one another or from one another.

5. Device according to claim 4, characterized in that the spray nozzles (10) - viewed in the strand transport direction (5) in are arranged offset in a known manner and combined into groups (6,7,8), the advantageous The amount of displacement corresponds to the displacement path (a).

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