DE9108023U1

DE9108023U1 - Cooling device for continuous casting plants

Info

Publication number: DE9108023U1
Application number: DE9108023U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-04-23
Filing date: 1991-04-23
Publication date: 1991-09-19
Anticipated expiration: 2001-04-24

Description

PATENTANWÄLTEPATENT ATTORNEYS

zugelassene Vertreter beim Europäischen PaierilamtAuthorized representatives before the European Patent Office

DiPLPHYS. BUSE ■ DiPLPHYS MENTZEL ■ dipl.ing. LUDEWIG Unterdornen 114 - Postfach 20 02 10 5600 Wuppertal 2 Telefon (02 02) 55 70 22/23/24 Telex 8 591 606 wpat · Telefax (02 02) 57 15DiPLPHYS. BUSE ■ DiPLPHYS MENTZEL ■ dipl.ing. LUDEWIG Unterdornen 114 - PO Box 20 02 10 5600 Wuppertal 2 Telephone (02 02) 55 70 22/23/24 Telex 8 591 606 wpat · Fax (02 02) 57 15

D-5600 Wuppertal 2, denD-5600 Wuppertal 2, the

76 Kennwort: "Kühldüse"76 Password: "Cooling nozzle"

Hans Kohl, Vor der Platte 6, 5275 Bergneustadt 2Hans Kohl, Vor der Platte 6, 5275 Bergneustadt 2

Kühlvorrichtung für StranggußanlagenCooling device for continuous casting plants

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für Stranggußanlagen, die mit einem Kühlmedium auf den Strang einwirkt und abkühlt, der kontinuierlich aus der Kokille der Stranggußanlage austritt und beim Austreten aus der gekühlten Kokille eine Randschicht aus erstarrtem Werkstoff und einen Kern mit höherer Temperatur aufweist.The invention relates to a cooling device for continuous casting plants, which acts on and cools the strand with a cooling medium, which continuously exits the mold of the continuous casting plant and, when exiting the cooled mold, has an edge layer of solidified material and a core with a higher temperature.

Beim Stranggußverfahren wird bis zum flüssigen Zustand erhitzter Werkstoff kontinuierlich in eine wassergekühlte Kokille gegossen, die vorzugsweise aus Kupfer besteht. In der wassergekühlten Kokille erfolgt eine schnelle Abkühlung der Randschichten des herzustellenden Stranges, der kontinuierlich aus der Kokille heraustritt. Die in der Kokille erstarrte Randschicht muß so stark sein, daß sie außerhalb der Kokille dem Druck des noch flüssigen Kernes stand hält. Nach dem Verlassen der Kokille durchläuft der Strang eine Kühlvorrichtung, in der die vollkommene Erstarrung auch des Inneren des Stranges erfolgt. Die Kühlvorrichtung arbeitet dabei mit Wasser, welches fein zerstäubt auf den zu kühlenden Strang gesprüht wird. Dabei kann es vorkommen, daß eine oder mehrere der Sprühdüsen für das Wasser verstopft und kein Wasser mehr durchläßt. Dadurch wird der Kühlvorgang gestört und Teile des zu kühlenden Stranges werden nicht mehr gekühlt, so daß die hohe Kerntemperatur auch wieder die Randschicht erfaßt. Die Randschicht kann somit wieder flüssig werden und ungehindert fließen und dabei die Kühlvorrichtung beschädigen und vernichten.In the continuous casting process, material heated to a liquid state is continuously poured into a water-cooled mold, which is preferably made of copper. In the water-cooled mold, the edge layers of the strand to be produced are rapidly cooled, and the strand continuously emerges from the mold. The edge layer that solidifies in the mold must be so strong that it can withstand the pressure of the still liquid core outside the mold. After leaving the mold, the strand passes through a cooling device in which the interior of the strand also solidifies completely. The cooling device works with water, which is sprayed onto the strand to be cooled in fine atomization. It can happen that one or more of the water spray nozzles become clogged and no longer allow water to pass through. This disrupts the cooling process and parts of the strand to be cooled are no longer cooled, so that the high core temperature also affects the edge layer again. The surface layer can then become liquid again and flow unhindered, damaging and destroying the cooling device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung fürThe invention is based on the object of providing a cooling device for

91 C8 023,91 C8 023,

Stranggußanlagen der eingangs erläuterten Art zu verbessern, wobei ein Aussetzen der Kühlung sicher vermieden ist.To improve continuous casting plants of the type described above, whereby interruption of cooling is safely avoided.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kühlvorrichtung als Kühldüse ausgebildet ist, aus der Luft mit hohem Druck und mit einem geringen Abstand in Richtung auf den zu kühlenden Strang austritt, wobei die Druckluft mit Wasser gesättigt ist. Dadurch wird in einfacher Weise eine zuverlässige Kühlvorrichtung geschaffen, da selbst bei einem Verstopfen von einem oder mehreren der Wasserdüsen die Druckluft lediglich weniger mit Wasser gesättigt wird. Die Druckluft, die weniger mit Wasser gesättigt ist, reicht jedoch noch aus, um eine sichere Kühlung des aus der Kokille austretenden Stranges zu erreichen.This object is achieved according to the invention in that the cooling device is designed as a cooling nozzle from which air emerges at high pressure and at a short distance in the direction of the strand to be cooled, whereby the compressed air is saturated with water. This creates a reliable cooling device in a simple manner, since even if one or more of the water nozzles become clogged, the compressed air is only less saturated with water. The compressed air, which is less saturated with water, is still sufficient to achieve reliable cooling of the strand emerging from the mold.

Das Wasser kann mit Sprühdüsen in die Kühlluft einsprühbar sein. In solchen Sprühdüsen kann in einfacher und zuverlässiger Weise Wasser in die Kühlluft bis zu dessen Sättigung eingebracht werden.The water can be sprayed into the cooling air using spray nozzles. In such spray nozzles, water can be introduced into the cooling air in a simple and reliable manner until it is saturated.

Das Wasser kann mit Sprühdüsen in eine zwischen Gebläse und Kühldüse vorgesehene Druckluftleitung einsprühbar sein. Dadurch wird in einfacher und zuverlässiger Weise das Wasser mit Sprühdüsen in die Druckluftleitung eingebracht, die zwischen dem Gebläse und der Kühldüse vorgesehen ist.The water can be sprayed into a compressed air line provided between the blower and the cooling nozzle using spray nozzles. This allows the water to be introduced into the compressed air line provided between the blower and the cooling nozzle in a simple and reliable manner using spray nozzles.

Die Kühldüse kann mehrere, gegen den zu kühlenden Strang gerichtete Austrittsöffnungen aufweisen. Durch diese gegen den zu kühlenden Strang gerichteten Austrittsöffnungen kann die zum Kühlen dienende Druckluft zuverlässig an den zu kühlenden Strang angreifen.The cooling nozzle can have several outlet openings directed towards the strand to be cooled. The compressed air used for cooling can reliably attack the strand to be cooled through these outlet openings directed towards the strand to be cooled.

Die Austrittsöffnungen können von in Längsrichtung des kontinuierlich sich weiterbewegenden Stranges verlaufenden Schlitzen gebildet sein. Diese in Längsrichtung des kontinuierlich sich weiterbewegenden Stranges verlaufenden Schlitze erfassen einen längeren Bereich des zu kühlenden Stranges und bewirken dessen Abkühlung bis zur vollständigen Erstarrung auch des Kernes des Stranges.The outlet openings can be formed by slots running in the longitudinal direction of the continuously moving strand. These slots running in the longitudinal direction of the continuously moving strand cover a longer area of the strand to be cooled and cause it to cool down until the core of the strand has completely solidified.

Jeweils mehrere von Schlitzen gebildete Austrittsöffnungen können an je einer Düsenkammer und mehrere Düsenkammern gleichmäßig um den zu kühlenden Strang verteilt angeordnet sein. Jede Düse weist somit inSeveral outlet openings formed by slots can be arranged on each nozzle chamber and several nozzle chambers can be evenly distributed around the strand to be cooled. Each nozzle thus has

einfacher Weise mehrere von Schlitzen gebildete Austrittsöffnungen auf, damit genügend Kühlluft zu dem zu kühlenden Strang gelangt. Um den zu kühlenden Strang sind dabei mehrere Düsenkammern gleichmäßig verteilt angeordnet, um eine zuverlässige Kühlung am gesamten Umfang des zu kühlenden Stranges zu gewährleisten.In a simple manner, several outlet openings formed by slots, so that sufficient cooling air reaches the strand to be cooled. Several nozzle chambers are evenly distributed around the strand to be cooled in order to ensure reliable cooling around the entire circumference of the strand to be cooled.

Die gleichmäßig um den zu kühlenden Strang verteilt angeordneten Düsenkammern können mit bogenförmigen Leitungen ringförmig miteinander verbunden sein und die vom Gebläse kommende Druckluft in mindestens eine der Verbindungsleitungen eintreten. Dadurch werden alle Düsenkammern zuverlässig gleichmäßig mit Druckluft versorgt und der zu kühlende Strang ist ringsum gleichmäßig gekühlt.The nozzle chambers, which are evenly distributed around the strand to be cooled, can be connected to one another in a ring with curved lines and the compressed air coming from the blower can enter at least one of the connecting lines. This means that all nozzle chambers are reliably supplied with compressed air evenly and the strand to be cooled is cooled evenly all around.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen:The invention is shown in an embodiment in the drawing, namely:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung in Draufsicht und
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II—II der Fig. 1.Fig. 1 the cooling device according to the invention in plan view and
Fig. 2 is a section along the line II-II of Fig. 1.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist, wie insbesondere aus der Fig. 1 ersichtlich, ein Strang 10 zu kühlen, der eine quadratische Querschnittsfläche aufweist. Jeder der vier Seitenflächen 11 des Stranges 10 mit quadratischer Querschnittsfläche ist je eine Düsenkammer 12 zugeordnet, wobei jede Düsenkammer je drei von Schlitzen 13 gebildete Austrittsöffnungen für Kühlluft aufweisen. Wie insbesondere aus der Fig. 2 ersichtlich, verlaufen die von Schlitzen 13 gebildeten Austrittsöffnungen in Längsrichtung der Düsenkammern 12, die sich in Längsrichtung des zu kühlenden Stranges 10 erstrecken. Die Düsenkammern 12 mit den Schlitzen 13 erfassen somit einen längeren Bereich des zu kühlenden Stranges, der kontinuierlich aus einer nicht näher dargestellten Kokille einer nicht näher dargestellten Stranggußanlage austritt. Die Länge der Düsenkammer 12 ist dabei unter Berücksichtigung der Austrittsgeschwindigkeit des Stranges 10 aus der Kokille der Stranggußanlage derart bemessen, daß eine ausreichende Abkühlung des Stranges bedarfsweise bis zur vollständigen Erstarrung des Strangwerkstoffes eintritt. Die Abkühlung kann dabei jedoch auch derart bemessen sein, daß der Strang noch leicht verformbar bleibt.In the illustrated embodiment, as can be seen in particular from Fig. 1, a strand 10 is to be cooled that has a square cross-sectional area. Each of the four side surfaces 11 of the strand 10 with a square cross-sectional area is assigned a nozzle chamber 12, with each nozzle chamber having three outlet openings formed by slots 13 for cooling air. As can be seen in particular from Fig. 2, the outlet openings formed by slots 13 run in the longitudinal direction of the nozzle chambers 12, which extend in the longitudinal direction of the strand 10 to be cooled. The nozzle chambers 12 with the slots 13 thus cover a longer area of the strand to be cooled, which continuously exits from a mold (not shown in more detail) of a continuous casting plant (not shown in more detail). The length of the nozzle chamber 12 is dimensioned taking into account the exit speed of the strand 10 from the mold of the continuous casting plant in such a way that sufficient cooling of the strand occurs, if necessary, until the strand material completely solidifies. However, the cooling can also be dimensioned in such a way that the strand still remains easily deformable.

Die vier gleichmäßig um den zu kühlenden Strang 10 verteilt angeordneten Düsenkammern 12 sind mit bogenförmigen Leitungen 14 ringförmig miteinander verbunden, wobei die von einem Gebläse 15 kommende Druckluft in mindestens eine der Verbindungsleitungen 14 eintritt. Dadurch werden in einfacher Weise alle vier Düsenkammern 12 zuverlässig mit der Kühlluft beaufschlagt. Die von den Schlitzen 13 gebildeten Austrittsöffnungen einer jeden Düsenkammer 12 sind dabei mit einem geringen Abstand zu den Seitenflächen 11 des zu kühlenden Stranges 10 angeordnet, so daß eine zuverlässige Kühlung erzielt wird. Die Kühlluft wird dabei mit einem hohen Druck gegen den zu kühlenden Strang 10 geblasen.The four nozzle chambers 12, which are evenly distributed around the strand 10 to be cooled, are connected to one another in a ring shape by curved lines 14, with the compressed air coming from a blower 15 entering at least one of the connecting lines 14. This means that all four nozzle chambers 12 are reliably supplied with the cooling air in a simple manner. The outlet openings of each nozzle chamber 12, formed by the slots 13, are arranged at a small distance from the side surfaces 11 of the strand 10 to be cooled, so that reliable cooling is achieved. The cooling air is blown against the strand 10 to be cooled at a high pressure.

Die vom Gebläse 15 kommende Druckluft ist mit Wasser gesättigt. Hierzu sind an der Zuführleitung 16 Sprühdüsen 17 angeordnet, die an Wasserleitungen 18 angeschlossen sind. Das eingesprühte Wasser wird von dem Druckluftstrom mitgenommen und gelangt somit sehr fein verteilt auf den zu kühlenden Strang 10. Dadurch wird eine zuverlässige und beständige Kühlung des Stranges 10 erzielt, der kontinuierlich aus der Kokille der Stranggußanlage austritt und beim Austreten aus der gekühlten Kokille eine Randschicht aus erstarrtem Werkstoff und einen Kern mit höherer Temperatur aufweist. Die Kühlung erfolgt dabei solange, bis zumindest der Werkstoff des Stranges über eine ausreichende Querschnittsfläche erstarrt ist.The compressed air coming from the blower 15 is saturated with water. For this purpose, spray nozzles 17 are arranged on the supply line 16, which are connected to water pipes 18. The sprayed water is carried along by the compressed air flow and is thus distributed very finely on the strand 10 to be cooled. This achieves reliable and constant cooling of the strand 10, which continuously exits the mold of the continuous casting plant and, when it exits the cooled mold, has an edge layer of solidified material and a core with a higher temperature. The cooling takes place until at least the material of the strand has solidified over a sufficient cross-sectional area.

Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführung lediglich eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt. So kann das Einsprühen des Wassers in den Luftstrom auch an einer anderen Stelle erfolgen. Weiterhin können die Düsenkammern auch anders ausgebildet sein. So könnten die Düsenkammern an ihren dem zu kühlenden Strang zugekehrten Seiten auch konkave Flächen aufweisen, insbesondere, wenn der Strang 10 einen runden Querschnitt aufweist.As already mentioned, the embodiment shown is merely an example of the implementation of the invention and is not limited to this. The water can also be sprayed into the air stream at another location. Furthermore, the nozzle chambers can also be designed differently. The nozzle chambers could also have concave surfaces on their sides facing the strand to be cooled, particularly if the strand 10 has a round cross-section.

Claims

Protection claims:

1. Cooling device for continuous casting plants, which is equipped with a cooling medium

acts on and cools the strand which continuously emerges from the mould of the continuous casting plant and which, when it emerges from the cooled mould, has an outer layer of solidified material and a core at a higher temperature,

characterized,

that the cooling device is designed as a cooling nozzle from which air emerges at high pressure and at a short distance in the direction of the strand (10) to be cooled, the compressed air being saturated with water.

2. Cooling device according to claim 1, characterized in that the water can be sprayed into the cooling air using spray nozzles (17).

3. Cooling device according to claim 2, characterized in that the water can be sprayed with spray nozzles (17) into a compressed air line (16) provided between the blower (15) and the cooling nozzle.

4. Cooling device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cooling nozzle has a plurality of outlet openings (13) directed towards the strand (10) to be cooled.

5. Cooling device according to claim 4, characterized in that the outlet openings are formed by slots (13) running in the longitudinal direction of the continuously moving strand (10).

6. Cooling device according to claim 4 or 5, characterized in that a plurality of outlet openings formed by slots (13) are arranged in each nozzle chamber (12) and a plurality of nozzle chambers (12) are evenly distributed around the strand (10) to be cooled.

7. Cooling device according to claim 6, characterized in that the nozzle chambers (12) evenly distributed around the strand to be cooled (10) are connected to one another in a ring shape by curved lines (14) and the compressed air coming from the blower (15) enters at least one of the connecting lines (14).

08 023.08 023.