EP2334452A1 - Vorrichtung und verfahren zur sekundärkühlung in einer stranggiessanlage - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur sekundärkühlung in einer stranggiessanlage

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Publication number
EP2334452A1
EP2334452A1 EP09736122A EP09736122A EP2334452A1 EP 2334452 A1 EP2334452 A1 EP 2334452A1 EP 09736122 A EP09736122 A EP 09736122A EP 09736122 A EP09736122 A EP 09736122A EP 2334452 A1 EP2334452 A1 EP 2334452A1
Authority
EP
European Patent Office
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strand
nozzles
casting
cooling device
displacement
Prior art date
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Application number
EP09736122A
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English (en)
French (fr)
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EP2334452B1 (de
Inventor
Axel Weyer
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Siemag AG
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Publication date
Application filed by SMS Siemag AG filed Critical SMS Siemag AG
Publication of EP2334452A1 publication Critical patent/EP2334452A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2334452B1 publication Critical patent/EP2334452B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/124Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
    • B22D11/1246Nozzles; Spray heads

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for secondary cooling in a continuous casting plant and a continuous casting plant with such a device.
  • a device and a method for secondary cooling in a continuous casting plant and a continuous casting plant with such a device In this case, between adjacent casting in the casting rollers, which lead a strand, arranged nozzles that apply coolant to the strand.
  • the subsequent cooling and solidification takes place in the so-called secondary cooling zone, which is usually located between the roller guide or the strand guide.
  • DE 24 01 263 shows a cooling system for a secondary cooling section of a continuous casting plant, in which spray water nozzles are arranged in the casting direction between the rollers.
  • the area of the strand which the nozzles cover for cooling can be enlarged or reduced by means of various apertures.
  • This system is intended to cool the slab edges less than the slab center.
  • a disadvantage of this system that the nozzles are fixedly arranged with respect to the direction parallel to the longitudinal axis of the rollers. As a result, the system can no longer ensure adequate cooling when an asymmetric slab pattern occurs in the strand guide.
  • the system does not allow cooling of different strands in multi-strand operation. The effectiveness of the cooling and the cooling result deteriorate greatly as the width of the strands varies. If a narrow strand is to be cooled, then a large part of the cooling water must be "hidden" whereby it is lost for cooling and has to be returned or removed.
  • DE 30 39 443 discloses a system for secondary cooling in a continuous casting plant, which has two opposing, fixedly mounted adjusting lever, which are connected by a push rod in the manner of an anti-parallel crank with opposite motion transmission, wherein the hinged to the adjusting levers are guided together parallel to the strand surface , This construction is also mounted between two rollers adjacent to the casting direction.
  • a disadvantage of this cooling device is its complicated and complicated construction. Moreover, this device does not allow due to their structural conditions to compensate for an asymmetric strand profile. The strand edge overspray can not be avoided and central portions of the strand may not be adequately cooled.
  • DE 25 07 971 shows a further, mechanically very complicated construction for secondary cooling between two rollers adjacent in the casting direction, in which a metal linkage, which can be folded and unfolded, carries spray water nozzles.
  • This invention has similar disadvantages as DE 30 39 443.
  • the technical task that results is to ensure an adequate cooling of one or more strands at all times. In particular, this should also be possible with asymmetric strand progressions and also in very limited space.
  • the above-mentioned technical problem is solved by the invention disclosed below and comprises a cooling device for secondary cooling of a strand in a continuous casting plant, the cooling device comprising: at least two nozzles for spraying a coolant onto the surface of the strand between two adjacent in the casting direction Rolls of the continuous casting, in particular the strand guide and a displacement and positioning means for moving and positioning the at least two nozzles independently of one another parallel to the longitudinal axis of the rollers in dependence on at least one G demparameter, wherein the vertical distance of the nozzles from the surface of the strand remains constant ,
  • the system requires very little space in this direction. Furthermore, it is achieved by the independent adjustment of the nozzles that strands can be optimally cooled, ie, for example, that even with an asymmetric slab profile, the nozzles can be adjusted so that they cool only a desired central region of the strand. For each strand run a strand edge over-injection can be avoided.
  • the system can be used for multi-strand operation without any modification and thus efficiently cool individual adjacent strands.
  • the spray can by adjustment The nozzles are concentrated on the strand centers, whereby an intensive cooling of the strand center is made possible.
  • the casting parameters are the casting speed, the steel quality of the strand, the current format width of the strand, the respective current strand profile, the number of simultaneously parallel cast strands, the current position of the edge regions of the strand and / or the respective current solidification situation of the core of the strand.
  • the cooling device comprises first sensors for detecting the respective current position of the individual nozzles and second sensors for detecting the casting parameters, preferably in each case in real time.
  • first sensors for detecting the respective current position of the individual nozzles
  • second sensors for detecting the casting parameters, preferably in each case in real time.
  • the second sensors are displacement or position sensors for the current detection of the position of the strand and the edge regions of the strand.
  • the displacement and positioning device is designed in the form of at least one linear guide with an adjusting drive for displacing the nozzles along the guide.
  • the displacement and positioning device is designed in the form of two linear guides with at least one associated adjusting drive, wherein the guides between the two adjacent rollers parallel to the rollers, but offset from each other in the casting direction and at each of two guides at least one of the nozzles is slidably mounted.
  • the at least one adjustment drive is electrically, pneumatically or hydraulically designed.
  • the cooling device comprises a control or regulation device for automatically displacing and positioning the nozzles by means of the displacement and positioning device as an actuator in response to the casting parameters and optional - additionally in response to further parameters, e.g. the spray angle or spray pattern of the nozzles.
  • the nozzles are designed for single-material cooling or multi-material cooling.
  • cooling device in addition to the displaceable by means of the displacement and positioning means nozzles and stationary nozzles between the two rollers adjacent in the casting direction are arranged.
  • the invention also encompasses a method for secondary cooling of at least one strand in a continuous casting installation, in which at least two nozzles for spraying a coolant onto the surface of the strand are adjustably arranged between two rollers adjacent to the casting direction, wherein the at least two nozzles are independent can be shifted and positioned parallel to the longitudinal axis of the rollers in dependence on at least one casting parameter, the vertical distance of the nozzles from the surface of the strand remaining constant.
  • the casting parameters are the casting speed, the steel quality of the strand, the width of the strand, the respective current strand profile, the number of simultaneously parallel cast strands, the position of the edge regions of the strand and / or the respective current solidification situation of the core of the strand.
  • the pouring parameters are in each case currently measured as actual values and / or predetermined as desired values, wherein the displacement and positioning of the nozzles takes place manually or as part of an automatic control or regulation taking into account the pouring parameters.
  • the at least two nozzles can be displaced offset to one another between the two adjacent rollers in the casting direction.
  • the two nozzles arranged offset in the casting direction are positioned in the longitudinal direction of the rollers in such a way that their spray patterns overlap - as seen in the casting direction - only in the region of the still liquid core of the strand, but not at its edge regions ,
  • the spray patterns of the nozzles do not cover the edge regions of the slabs.
  • the positions of the nozzles are readjusted such that the spray profiles of the nozzles cover the same areas of the surface of the strand as those before the displacement.
  • the nozzles are controlled individually or in groups individually and the pressure and the Amount of the coolant flowing out of the nozzles are set individually for at least individual subregions of the strand surface.
  • the coolant is sprayed onto only one surface or several surfaces, in particular the two opposite broad sides, of the slab.
  • the contour of the spray profile of the coolant is formed when striking the strand surface oval, rectangular or in the form of a dog bone firmly or variably adjustable.
  • the invention also comprises a continuous casting machine for producing a strand, with a mold for casting the strand and with rolls adjacent in the casting direction for guiding the strand and a cooling device for secondary cooling of a strand, the cooling device being constructed as described above is arranged.
  • the rolls adjacent to the casting direction represent the strand guide of the continuous casting plant, wherein the cooling device is arranged in the strand guide.
  • the rolls adjacent in the casting direction represent a straightening device of the continuous casting plant, wherein the cooling device is arranged in the straightening device.
  • FIG. 1 a shows a cross-section of a strand in a strand guide which is cooled by two spray water nozzles, which are adjusted independently of one another by a displacement and positioning device in such a way that strand edge overspray is avoided;
  • FIG. 1 b shows the arrangement of FIG. 1 a in a plan view, the spray patterns of the two nozzles cooling the strand surface, but without applying water to the strand edges;
  • FIG. 2a shows a cross section of a strand in a strand guide, which is a-symmetrically or decentrally guided in the strand guide and is cooled by two spray water nozzles, which are adjusted independently by a displacement and positioning device so that the strand despite the asymmetric
  • Figure 2b shows the arrangement of Figure 2a in a plan view, wherein the spray patterns of the two nozzles effectively cool the strand despite the asymmetrical course;
  • 3a shows a cross section of a strand in a strand guide, which is cooled by two spray water nozzles, which are adjusted independently by a displacement and positioning device so that an intensive cooling of the strand center is carried out;
  • 3b shows the arrangement of Figure 3a in a plan view, wherein the
  • Strangmitte is intensively cooled by the spray patterns of the two nozzles;
  • 4a shows a cross-section of an arrangement in which two strands are moved in multi-strand operation by a strand guide, wherein two nozzles are set independently for cooling by a displacement and positioning device so that a targeted cooling of both strands takes place;
  • Figure 4b shows the arrangement of Figure 4a in a plan view, wherein the spray patterns of the two nozzles are each centered on one of the strands are directed;
  • Figure 5 is a schematic of a control of the nozzle positions.
  • Figure 1a is a strand 1 between rollers 2 a strand guide.
  • the nozzles 3 in FIG. 1 a are each moved linearly by a displacement and positioning device 4. This direction of movement or movement axis is characterized by the double arrows in the figure.
  • the nozzles 3 spray water on the strand 1. In this case, not the complete width of the strand 1 is sprayed, but only the area A of the strand 1.
  • the nozzles 3 have spray angles of the sizes ⁇ and ß.
  • the dashed nozzles 3, including their dashed spray areas with the angles ⁇ and ß, show a position in which the entire width of the strand 1 would be provided with water spray.
  • the displacement and positioning device 4 may be formed in particular in the form of at least one linear guide, are moved to the nozzle 3 by means of an adjustment.
  • Figure 1 b shows the same arrangement as Figure 1 a, but in a plan view. Shown in the figure is that the spray patterns or the spray areas B of the two nozzles 3 do not overlap.
  • the nozzles 3 are arranged between two rollers 2 adjacent in the casting direction and can generally also be arranged between a plurality of adjacent roller pairs of a strand guide.
  • the nozzles 3 can be moved independently of one another and are arranged one behind the other in relation to the casting direction (see double arrow), ie can be moved with one another without collision.
  • FIGS. 1a and 1b the arrangement shown can solve the problem of strand edge over-molding by the nozzles 3 being able to be directed independently of one another to an area in the center of the strand by the displacement and positioning devices 4.
  • FIG. 2a In the cross section of the arrangement according to FIG. 2a, an asymmetrical course of a strand 1 in a roller guide is shown.
  • the center of the strand 1 is not in line with the center of the strand guide, which is represented by the line C.
  • the nozzles 3 are displaced to the left by the adjusting units 4, corresponding to the position of the strand 1, which is indicated by the arrows pointing to the left in the drawing.
  • the two nozzles 3 have spray angles ⁇ and ⁇ , wherein the nozzles 3 are adjusted in position so that they cool the entire strand 1.
  • FIG. 2b shows that the spray patterns B 'of both nozzles 3 do not overlap.
  • the strand can be cooled better in its center, as 3 more water is applied by the successive casting in the casting direction on the strand surface between the two nozzles than at the edge of the strand 1.
  • the nozzles 3, located in the gap are located between two adjacent casting in the casting direction, are adjusted by the displacement and positioning means 4 of the asymmetrical position of the strand 1.
  • FIG. 3a shows a strand 1, which is located in a strand guide 2, wherein the strand 1 in particular has a liquid core (characterized by an oval within the strand 1).
  • This non-solidified part is cooled by the correspondingly adjusted nozzles 3 with setting angles ⁇ and ß reinforced.
  • the outer regions of the strand 1 remain here without direct cooling through the nozzles.
  • FIG. 3b the situation of FIG. 3a is shown once again in a plan view, wherein the nozzles 3 moved between the rollers 2 are adjusted to the center of the strand 1, whereby the intensive cooling of the strand center is achieved. It can clearly be seen that the nozzles 3 can be moved independently on their guides by the adjusting units.
  • the spray patterns B "do not overlap, but the center of the strand 1 is cooled more than the outer regions, since the strand 1 passes under the nozzles 3, whereby the strand is cooled in its center by the successive spray images B" of the two nozzles becomes.
  • a nozzle 3 is preferably centered on one of the strands 1', 1" with the aid of a displacement and positioning device 4.
  • the nozzles have the spray angles ⁇ and ⁇ .
  • FIG 4b can be clearly seen in a top view, that the nozzles 3 are independently and collision-free on each one of the strands 1 '"are directed.
  • Each of the spray patterns B 1", 1 is on one of the strands 1' centered, 1 ", or .
  • the edges of the individual strands 1 ', 1 " are not sprayed in this case, for example, to avoid strand edge overspray.
  • sensors or position measurements are generally provided.
  • nozzles can be arranged, for example, either directly, ie internally in the adjusting mechanism (linear guide or linear drive or rod of a piston) of the nozzles, or be arranged on the adjusting mechanism, ie externally.
  • this can on the one hand be an integrated displacement sensor or, on the other hand, a displacement measuring system arranged parallel to the cylinder rod, which determines the position of the rod (or of the piston) and thus the position of the nozzle.
  • a displacement measuring system arranged parallel to the cylinder rod, which determines the position of the rod (or of the piston) and thus the position of the nozzle.
  • other suitable positioning of the sensors is also conceivable.
  • FIG. 5 schematically shows a control of the system. It is assumed that the controlled variable of the position of the nozzle 3.
  • the current actual nozzle position can be measured with first sensors.
  • other second sensors are used for the detection of the casting parameters, such as the casting speed, the steel quality, the current strand profile, the current position of the edges of the strand or the solidification situation of the strand and others.
  • the actual values obtained by the further or second sensors are compared with the target values for the casting parameters SQ, from which the setpoint values for the nozzle position SD are determined by means of a computer.
  • the determined difference between the setpoint and actual value of the nozzle position is passed to the control device, which outputs control values and, for example , takes into account further parameters P z , such as the spray angles of the nozzles 3 and others.
  • These control values are subsequently transferred to the actuator, that is to say the displacement and positioning device 4.
  • the actuator then acts on the control variable, that is, on the nozzle position, a, wherein the controlled system is essentially given by the strand guide or the directional range with the secondary cooling.
  • the measurement by the sensors and the control are preferably carried out in real time.
  • the scheme shown serves for the general clarification of the regulation, it can but be modified by the expert also for the specific application according to control technology.
  • the cooling can take place not only from the upper and / or the lower side (or the loose side and the fixed side) of a strand 1, but also from other or some or all sides of a strand Strangs 1.
  • the vertical, ie the vertical, spacing of the nozzles in the orientations of Figures 1a, 2a, 3a and 4a to the respective strand surface constant.
  • the strand can also be guided vertically.
  • the figures therefore do not represent a restriction for the orientation of the strand together with the roller arrangement.
  • the cooling can, for. B. in the strand guide of the strand and / or in the bending or straightening region of the strand.
  • the nozzles used can be nozzles for single-substance (eg water) or dual-substance cooling (eg water-air).
  • nozzles for single-material cooling which have only one media feed
  • nozzles for multi-material cooling have several media feeds. The mixture of different media takes place at the nozzle.
  • a nozzle for two-fluid cooling has a larger control ratio (smallest control value divided by the largest control value) than a nozzle for single-fluid cooling. As a result, the cooling can be adjusted even better to different steel grades or casting speeds and other casting parameters.
  • the spray water nozzles used are selected depending on the specific process parameters (such as casting speed, format width, steel quality, etc.).
  • the selected water pressure and / or the volume of water or optionally the air pressure in the case of a water-air cooling, is also selected according to the requirements of the process.
  • the adjusting units shown on the left in each case can position nozzles on the right-hand side of a strand and vice versa, since the nozzles can be moved completely independently of one another.
  • the system can also be combined with fixed nozzles.
  • a plurality of nozzles can also be moved in alignment or on a line independently of one another by means of different displacement and positioning devices, which are arranged on both sides of the strand, if this is the case, for example. B. for reasons of space, should be desired.
  • several nozzles can be adjusted by means of a displacement and positioning device.
  • the setting angles, or the spray angles or spray angles of the nozzles 3, ⁇ and ⁇ are preferably taken into account as constant parameters for determining the nozzle position in the plant automation. Of course, they can also have adjustable angles, which are known to the system for controlling the adjustment of the nozzles.
  • the contour of the spray water area (contour of the spray profile / spray pattern) of a nozzle instead of having an oval shape as in the figures, may have other shapes, for example rectangular spray water areas or rectangular spray water areas with widened formation of the end areas (eg in shape a dog bone).
  • the displacement and positioning devices used for the nozzle adjustment can be provided by means of an electric motor as linear drives or alternatively as hydraulic drives or as pneumatic drives.
  • the spray water quantities and / or the spray water pressures can be set independently for all subregions of the secondary cooling, if necessary even for each individual nozzle.
  • the device according to the invention is therefore suitable for secondary cooling in a wide variety of continuous casting plants, for example in slab, thin slab, block, billet and pre-profile continuous casting plants.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Sekundärkühlung in einer Strangführung sowie eine entsprechend ausgebildete Stranggießanlage. Erfindungsgemäß werden zwischen zwei in Gießrichtung benachbarten Rollen bzw. Walzen (2), in einer Rollenführung bzw. in einer Strangführung, Düsen (3) angeordnet, die Kühlmittel auf die Oberfläche des Strangs 1, 1', 1 " aufbringen. Dabei bleibt erfindungsgemäß der senkrechte Abstand der Düsen (3) zum Strang 1, 1', 1 " konstant, wobei die Düsen (3) unabhängig voneinander parallel zur Längsachse der Rollen (2) durch eine Verschiebe- und Positionierungseinrichtung (4) bewegt werden können. Dadurch werden ein geringer Platzbedarf und eine hohe Flexibilität beim Kühlen eines Strangs 1, 1' 1 " erreicht. Der Erfindung nach kann daher eine Strangkantenüberspritzung vermieden werden, eine Intensivkühlung der Strangmitte ermöglicht werden, ein asymmetrischer Strangverlauf bei der Kühlung berücksichtigt werden und ebenso Stränge im Mehrstrangbetrieb optimal gekühlt werden.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Sekundärkühlung in einer Stranggießanlage
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Sekundärkühlung in einer Stranggießanlage sowie eine Stranggießanlage mit einer solchen Vorrichtung. Dabei werden zwischen in Gießrichtung benachbarten Rollen, die einen Strang führen, Düsen angeordnet, die Kühlmittel auf den Strang aufbringen.
Stand der Technik
Nachdem ein Strang die Kokille mit einer tragfähigen Schale verlässt, erfolgt die nachfolgende Abkühlung und Erstarrung in der sogenannten Sekundärkühlzone, welche sich meist zwischen der Rollenführung oder der Strangführung befindet.
DE 24 01 263 zeigt ein Kühlsystem für eine Sekundärkühlstrecke einer Stranggießanlage, bei dem in Gießrichtung zwischen den Rollen Spritzwasserdüsen angeordnet sind. Der Bereich des Strangs, den die Düsen zur Kühlung abdecken, kann durch diverse Blenden vergrößert oder verkleinert werden. Dieses System soll die Brammenkannten weniger kühlen als die Brammenmitte. Nachteilig ist bei diesem System allerdings, dass die Düsen fest in Bezug auf die parallel zur Längsachse der Rollen verlaufende Richtung angeordnet sind. Dadurch kann das System bei einem auftretenden asymmetrischen Brammenverlauf in der Strangführung keine angemessene Kühlung mehr gewährleisten. Zudem ermöglicht das System keine Kühlung von verschiedenen Strängen im Mehrstrangbetrieb. Die Effektivität der Kühlung und das Kühlungsergebnis verschlechtern sich stark, wenn die Breite der Stränge variiert. Soll ein schmaler Strang gekühlt werden, so muss ein Großteil des Kühlwassers „ausgeblendet" werden, wodurch es zur Kühlung verloren geht und zurück- oder abgeführt werden muss.
DE 30 39 443 offenbart ein System zur Sekundärkühlung in einer Stranggießanlage, das zwei gegenüberliegende, ortsfest gelagerte Verstellhebel aufweist, die durch eine Schubstange in der Art einer Antiparallelkurbel mit gegenläufiger Bewegungsübertragung verbunden sind, wobei die an den Verstellhebeln angelenkten Halter gemeinsam parallel zur Strangoberfläche geführt sind. Diese Konstruktion ist ebenfalls zwischen zwei in Gießrichtung benachbarten Rollen angebracht. Nachteilig an dieser Kühleinrichtung ist ihre komplizierte und auf- wendige Konstruktion. Darüberhinaus erlaubt es diese Vorrichtung aufgrund ihrer konstruktiven Gegebenheiten nicht, einen asymmetrischen Strangverlauf zu kompensieren. Die Strangkantenüberspritzung kann nicht vermieden werden und zentrale Bereiche des Strangs können möglicherweise nicht hinreichend gekühlt werden.
DE 25 07 971 zeigt eine weitere, mechanisch sehr aufwendige Konstruktion zur Sekundärkühlung zwischen zwei in Gießrichtung benachbarten Rollen, in der ein Metallgestänge, das ge- und entfaltet werden kann, Spritzwasserdüsen trägt. Diese Erfindung weist ähnliche Nachteile wie die DE 30 39 443 auf.
Abschließend sei noch auf Dokument WO 2007/121804 hingewiesen, das eine Spritzdüsenverstelleinrichtung offenbart, bei der zwei Spritzdüsen diagonal auf einen Strang hinzu bewegt werden können, um das Auftreten einer Strangkantenüberspritzung zu vermeiden. Nachteilig an diesem System ist der relativ große, zur Bramme vertikale bzw. senkrechte Platzbedarf eines solchen Systems, der eine Anpassung an verschiedene Strangbreiten ermöglichen soll. Ist eine gleichbleibende Kühlwasserdichte bei Veränderung der Strangbreite gewünscht, so wird bei diesem System eine dementsprechende Variation des Sprühmitteldrucks notwendig. Sollte ein Strang asymmetrisch durch die Strang- führung laufen, so kann das System keine sinnvolle Anpassung der Düsenpositionen vornehmen. Auch kann das System im Mehrstrangbetrieb keine korrekte Anpassung der Düsenpositionen darstellen, da die Verstellkonstruktion der Düsen diese lediglich diagonal, d.h. vertikal und auch gleichermaßen in einem festen Verhältnis zur vertikalen Bewegung horizontal zur Gießrichtung, bewegt.
Die technische Aufgabe, die sich somit ergibt, ist eine stets angemessene Küh- lung von einem oder mehreren Strängen zu gewährleisten. Insbesondere soll dies auch bei asymmetrischen Strangverläufen möglich sein und auch bei sehr eingeschränkten Platzverhältnissen.
Offenbarung der Erfindung
Die oben genannte technische Aufgabe wird durch die im Folgenden offenbarte Erfindung gelöst und umfasst eine Kühlvorrichtung zur Sekundärkühlung eines Strangs in einer Stranggießanlage, wobei die Kühlvorrichtung folgendes aufweist: mindestens zwei Düsen zum Aufsprühen eines Kühlmittels auf die Ober- fläche des Strangs zwischen zwei in Gießrichtung benachbarten Rollen der Stranggießanlage, insbesondere der Strangführung und eine Verschiebe- und Positionierungseinrichtung zum Verschieben und Positionieren der mindestens zwei Düsen unabhängig voneinander parallel zur Längsachse der Rollen in Abhängigkeit von mindestens einem Gießparameter, wobei der senkrechte Ab- stand der Düsen von der Oberfläche des Strangs konstant bleibt.
Dadurch, dass der Abstand der Düsen senkrecht zur Oberfläche des Strangs konstant gehalten wird, benötigt das System in dieser Richtung sehr wenig Platz. Weiterhin wird durch die unabhängige Verstellmöglichkeit der Düsen er- reicht, dass Stränge optimal gekühlt werden können, d.h. zum Beispiel, dass auch bei einem asymmetrischen Brammenverlauf die Düsen so eingestellt werden können, dass sie nur einen gewünschten zentralen Bereich des Strangs kühlen. Für jeden Strangverlauf kann eine Strangkantenüberspritzung vermieden werden. Außerdem kann das System ohne jeglichen Umbau für den Mehr- strangbetrieb verwendet werden und damit effizient einzelne nebeneinanderliegende Stränge kühlen. Darüberhinaus kann das Spritzwasser durch Verstellung der Düsen auf die Strangmitten konzentriert werden, wodurch eine Intensivkühlung der Strangmitte ermöglicht wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Kühlvorrichtung handelt es sich bei den Gießparametern um die Gießgeschwindigkeit, die Stahlqualität des Strangs, die aktuelle Formatbreite des Strangs, den jeweils aktuellen Strangverlauf, die Anzahl der gleichzeitig parallel gegossenen Stränge, die aktuelle Position der Randbereiche des Strangs und / oder die jeweils aktuelle Erstarrungssituation des Kerns des Strangs.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Kühlvorrichtung umfasst die Kühlvorrichtung erste Sensoren zum Erfassen der jeweils aktuellen Position der einzelnen Düsen und zweite Sensoren zum Erfassen der Gießparameter, vorzugsweise jeweils in Echtzeit. Insbesondere die Möglichkeit der Echtzeiterfassung ermöglicht eine bestens angepasste Kühlung des Strangs bzw. der Strän- ge.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Kühlvorrichtung handelt es sich bei den zweiten Sensoren um Weg- oder Positionssensoren zum aktuellen Erfassen der Position des Strangs und der Randbereiche des Strangs.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Kühlvorrichtung ist die Verschiebe- und Positionierungseinrichtung in Form von mindestens einer linearen Führung mit einem Verstellantrieb zum Verschieben der Düsen entlang der Führung ausgebildet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Kühlvorrichtung ist die Verschiebe- und Positionierungseinrichtung in Form von zwei linearen Führungen mit mindestens einem zugehörigen Verstellantrieb ausgebildet, wobei die Führungen zwischen den zwei benachbarten Rollen parallel zu den Rollen, aber in Gießrichtung zueinander versetzt angeordnet sind und an jeder der beiden Führungen mindestens eine der Düsen verschiebbar gelagert ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Kühlvorrichtung ist der mindestens eine Verstellantrieb elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch ausgebildet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Kühlvorrichtung umfasst die Kühlvorrichtung eine Steuerungs- oder Regelungseinrichtung zum automatischen Verschieben und Positionieren der Düsen mit Hilfe der Verschiebe- und Positionierungseinrichtung als Stellglied im Ansprechen auf die Gießparameter und -optional - zusätzlich im Ansprechen auf weitere Parameter, wie z.B. den Spritzwinkel oder das Spritzbild der Düsen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Kühlvorrichtung sind die Düsen zur Einstoffkühlung oder Mehrstoffkühlung ausgebildet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Kühlvorrichtung sind neben den mit Hilfe der Verschiebe- und Positionierungseinrichtung verschiebbaren Düsen auch ortsfeste Düsen zwischen den beiden in Gießrichtung benachbarten Rollen angeordnet.
Über die Kühlvorrichtung hinaus umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zur Sekundärkühlung von mindestens einem Strang in einer Stranggießanlage, in welcher zwischen zwei in Gießrichtung benachbarten Rollen mindestens zwei Düsen zum Aufsprühen eines Kühlmittels auf die Oberfläche des Strangs verstellbar angeordnet sind, wobei die mindestens zwei Düsen unabhängig von- einander parallel zur Längsachse der Rollen in Abhängigkeit von mindestens einem Gießparameter verschoben und positioniert werden können, wobei der senkrechte Abstand der Düsen von der Oberfläche des Strangs konstant bleibt.
Die Vorteile des Verfahrens entsprechen dabei weitgehend denen der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens handelt es sich bei den Gießparametern um die Gießgeschwindigkeit, die Stahlqualität des Strangs, die Breite des Strangs, den jeweils aktuellen Strangverlauf, die Anzahl der gleichzeitig parallel gegossenen Stränge, die Position der Randbereiche des Strangs und / oder die jeweils aktuelle Erstarrungssituation des Kerns des Strangs.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Gießparameter jeweils aktuell als Ist-Werte gemessen und / oder als Sollwerte vorgegeben, wobei das Verschieben und Positionieren der Düsen manuell oder im Rahmen einer automatischen Steuerung oder Regelung unter Berücksichti- gung der Gießparameter erfolgt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens können die mindestens zwei Düsen zwischen den zwei benachbarten Rollen in Gießrichtung versetzt zueinander verschoben werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die beiden in Gießrichtung versetzt angeordneten Düsen in Längsrichtung der Rollen so positioniert, dass sich ihre Spritzbilder - in Gießrichtung gesehen - nur im Bereich des noch flüssigen Kerns des Strangs, nicht aber an dessen Kantenbe- reichen, überlappen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens decken die Spritzbilder der Düsen nicht die Kantenbereiche der Brammen ab.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden bei einer lateralen Verschiebung des Strangs in der Strangführung die Positionen der Düsen so nachgeregelt, dass die Spritzprofile der Düsen dieselben Bereiche der Oberfläche des Strangs abdecken, wie die vor der Verschiebung.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Düsen einzeln oder gruppenweise individuell angesteuert und der Druck und die Menge des aus den Düsen ausströmenden Kühlmittels werden für zumindest einzelne Teilbereiche der Strangoberfläche individuell eingestellt.
Durch diese Möglichkeit der individuellen Druckverstellung ergibt sich der Vorteil, dass die Kühlmittelmenge auf der Strangoberfläche genauer dosiert werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Kühlmittel nur auf eine Oberfläche oder auf mehrere Oberflächen, insbesondere die beiden gegenüberliegenden Breitseiten, der Bramme aufgesprüht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist die Kontur des Spritzprofils des Kühlmittels beim Auftreffen auf die Strangoberfläche oval, rechteckförmig oder in Form eines Hundeknochens fest ausgebildet oder variabel einstellbar.
Außer dem Verfahren und der Kühlvorrichtung umfasst die Erfindung auch eine Stranggießanlage zum Produzieren eines Strangs, mit einer Kokille zum Gießen des Strangs und mit in Gießrichtung benachbarten Rollen zum Führen des Strangs und einer Kühlvorrichtung zur Sekundärkühlung eines Strangs, wobei die Kühlvorrichtung wie oben beschrieben ausgebildet und angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Stranggießanlage repräsentieren die in Gießrichtung benachbarten Rollen die Strangführung der Stranggießanlage, wobei die Kühlvorrichtung in der Strangführung angeordnet ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Stranggießanlage repräsentieren die in Gießrichtung benachbarten Rollen eine Richteinrichtung der Stranggießanlage, wobei die Kühlvorrichtung in der Richteinrichtung angeordnet ist. Kurze Beschreibung der Figuren
Im Folgenden werden die Figuren zu den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen kurz beschrieben, wobei weitere Details der Erfindung der detaillierten Beschreibung zu entnehmen sind. Dabei zeigt:
Figur 1 a einen Querschnitt eines Strangs in einer Strangführung, der durch zwei Spritzwasserdüsen gekühlt wird, die durch eine Verschiebe- und Positionierungseinrichtung unabhängig voneinander so eingestellt werden, dass eine Strangkantenüberspritzung vermieden wird;
Figur 1 b die Anordnung aus Figur 1 a in einer Draufsicht, wobei die Spritzbilder der beiden Düsen die Strangoberfläche kühlen, dabei aber kein Wasser auf die Strangkanten aufbringen;
Figur 2a einen Querschnitt eines Strangs in einer Strangführung, der a- symmetrisch bzw. dezentral in der Strangführung geführt wird und durch zwei Spritzwasserdüsen gekühlt wird, die durch eine Verschiebe- und Positionierungseinrichtung unabhängig voneinander so eingestellt werden, dass der Strang trotz des asymmetrischen
Verlaufs effektiv gekühlt werden kann;
Figur 2b die Anordnung aus Figur 2a in einer Draufsicht, wobei die Spritzbilder der beiden Düsen den Strang trotz des asymmetrischen Verlaufs effektiv kühlen;
Figur 3a einen Querschnitt eines Strangs in einer Strangführung, der durch zwei Spritzwasserdüsen gekühlt wird, die durch eine Verschiebe- und Positionierungseinrichtung unabhängig voneinander so ein- gestellt werden, dass eine Intensivkühlung der Strangmitte erfolgt; Figur 3b die Anordnung aus Figur 3a in einer Draufsicht, wobei die
Strangmitte durch die Spritzbilder der beiden Düsen intensiv gekühlt wird;
Figur 4a einen Querschnitt einer Anordnung, in der zwei Stränge im Mehr- strangbetrieb durch eine Strangführung bewegt werden, wobei zwei Düsen zur Kühlung unabhängig voneinander durch eine Verschiebe- und Positionierungseinrichtung so eingestellt werden, dass eine gezielte Kühlung beider Stränge erfolgt;
Figur 4b die Anordnung aus Figur 4a in einer Draufsicht, wobei die Spritzbilder der beiden Düsen jeweils zentriert auf einen der Stränge gerichtet sind;
Figur 5 ein Schema einer Regelung der Düsenpositionen.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1a befindet sich ein Strang 1 zwischen Rollen 2 einer Strangführung. Die Düsen 3 in der Figur 1a werden jeweils durch eine Verschiebe- und Positio- nierungsvorrichtung 4 linear bewegt. Diese Bewegungsrichtung bzw. Bewegungsachse ist durch die doppelten Pfeile in der Figur gekennzeichnet. Die Düsen 3 sprühen Spritzwasser auf den Strang 1. Dabei wird nicht die komplette Breite des Strangs 1 besprüht, sondern nur der Bereich A des Strangs 1. Die Düsen 3 weisen Sprühwinkel der Größen α und ß auf. Die gestrichelten Düsen 3, inklusive ihrer gestrichelten Sprühbereiche mit den Winkeln α und ß, zeigen eine Stellung, in der die gesamte Breite des Strangs 1 mit Spritzwasser versehen werden würde. Die Verschiebe- und Positionierungsvorrichtung 4 kann insbesondere in Form von mindestens einer linearen Führung gebildet sein, an der Düsen 3 mit Hilfe eines Verstellantriebes bewegt werden. Figur 1 b zeigt die gleiche Anordnung wie Figur 1 a, jedoch in einer Draufsicht. Gezeigt ist in der Abbildung, dass sich die Spritzbilder bzw. die Spritzbereiche B der beiden Düsen 3 nicht überlappen. Die Düsen 3 sind zwischen zwei in Gießrichtung benachbarten Rollen 2 angeordnet und können generell auch zwischen mehreren benachbarten Rollenpaaren einer Strangführung angeordnet sein. Zudem ist erkennbar, dass die Düsen 3 unabhängig voneinander bewegt werden können und in Bezug auf die Gießrichtung (s. doppelter Pfeil) hintereinander angeordnet sind, d. h. heißt kollisionsfrei untereinander bewegt werden können.
In den Figuren 1a und 1b ist klar erkennbar, dass die gezeigte Anordnung das Problem einer Strang- bzw. Brammenkantenüberspritzung lösen kann, indem die Düsen 3 durch die Verschiebe und Positionierungseinrichtungen 4 unabhängig voneinander auf einen Bereich in der Strangmitte gerichtet werden können.
Im Querschnitt der Anordnung nach Figur 2a ist ein asymmetrischer Verlauf eines Strangs 1 in einer Rollenführung dargestellt. Die Mitte des Strangs 1 befindet sich nicht auf einer Linie mit der Mitte der Strangführung, die durch die Linie C dargestellt ist. Die Düsen 3 sind durch die Verstelleinheiten 4, entspre- chend der Lage des Strangs 1 , nach links verstellt, was durch die nach links zeigenden Pfeile in der Zeichnung angedeutet ist. Die beiden Düsen 3 weisen Sprühwinkel α und ß auf, wobei die Düsen 3 in ihrer Position so eingestellt sind, dass sie den gesamten Strang 1 kühlen. Es ist natürlich auch möglich, je nach Anwendung die Kanten des Strangs 1 nicht zu besprühen, um eine Strangkan- tenüberspritzung zu vermeiden oder die Strangmitte intensiver zu kühlen.
In der Draufsicht zu Figur 2a, zeigt Figur 2b, dass sich die Spritzbilder B' beider Düsen 3 nicht überlappen. Jedoch kann insgesamt der Strang in seiner Mitte besser gekühlt werden, da durch die in Gießrichtung aufeinanderfolgenden Spritzbilder auf der Strangoberfläche zwischen den beiden Düsen 3 mehr Wasser aufgebracht wird als am Rand des Strangs 1. Die Düsen 3, die sich im Spalt zwischen zwei in Gießrichtung benachbarten Rollen befinden, sind durch die Verschiebe- und Positionierungseinrichtung 4 der asymmetrischen Lage des Strangs 1 angepasst.
Der Querschnitt in Figur 3a zeigt einen Strang 1 , der sich in einer Strangführung 2 befindet, wobei der Strang 1 insbesondere einen flüssigen Kern aufweist (gekennzeichnet durch ein Oval innerhalb des Strangs 1 ). Dieser nicht erstarrte Teil wird durch die entsprechend verstellten Düsen 3 mit Einstellwinkeln α und ß verstärkt gekühlt. Die äußeren Bereiche des Strangs 1 bleiben hier ohne direkte Kühlung durch die Düsen 3.
In der Figur 3b ist die Situation der Figur 3a noch einmal in einer Draufsicht gezeigt, wobei die zwischen den Rollen 2 bewegten Düsen 3 auf die Mitte des Strangs 1 justiert sind, wodurch die Intensivkühlung der Strangmitte erreicht wird. Klar erkennbar ist, dass die Düsen 3 an ihren Führungen unabhängig voneinander durch die Verstelleinheiten bewegt werden können. Die Spritzbilder B" überschneiden sich nicht, wobei jedoch das Zentrum des Strangs 1 stärker gekühlt wird als die äußeren Bereiche, da sich der Strang 1 unter den Düsen 3 hindurchbewegt, wodurch der Strang in seiner Mitte durch die aufeinanderfolgenden Spritzbilder B" der beiden Düsen gekühlt wird.
Figur 4a zeigt eine Strangführung 2, in der im Mehrstrangbetrieb zwei Stränge 1' und 1 " hindurch laufen. Weiterhin ist mit Hilfe einer Verschiebe- und Positionierungseinrichtung 4 eine Düse 3 vorzugsweise zentriert auf jeweils einen der Stränge 1', 1" ausgerichtet. Die Düsen weisen die Sprühwinkel α und ß auf.
In Figur 4b ist in einer Draufsicht klar erkennbar, dass die Düsen 3 unabhängig voneinander und kollisionsfrei auf jeweils einen der Stränge 1', 1 " gerichtet sind. Jedes der Spritzbilder B1" ist auf einen der Stränge 1', 1" zentriert, bzw. jeweils auf die Mitte einer der Stränge 11, 1 " gerichtet. Die Ränder der einzelnen Stränge 1 ', 1" werden in diesem Fall nicht besprüht, um zum Beispiel eine Strangkantenüberspritzung zu vermeiden. Zur Regelung bzw. zur Einstellung der jeweiligen Düsenpositionen sind im Allgemeinen Sensoren bzw. Positionsmessungen vorgesehen. Diese können zum Beispiel entweder direkt, d. h. intern im Verstellmechanismus (lineare Führung bzw. linearer Antrieb oder Stange eines Kolbens) der Düsen angeordnet sein oder an dem Verstellmechanismus, d. h. extern angeordnet sein. Für das Beispiel eines Hydraulikzylinders kann dies einerseits ein integrierter Weggeber sein oder andererseits ein parallel zur Zylinderstange angeordnetes Wegmesssystem, welches die Position der Stange (oder des Kolbens) und damit die Position der Düse ermittelt. Es sind je nach konkreter Ausführung aber auch ande- re geeignete Positionierungen der Sensoren denkbar.
In Figur 5 ist schematisch eine Regelung des Systems dargestellt. Dabei wird als Regelgröße von der Position der Düsen 3 ausgegangen. Die aktuelle Ist- Düsenposition kann mit ersten Sensoren gemessen werden. Darüberhinaus werden weitere zweite Sensoren für die Erfassung der Gießparameter verwendet, wie für die Gießgeschwindigkeit, die Stahlqualität, den aktuellen Strangverlauf, die aktuelle Position der Randbereiche des Stranges oder die Erstarrungssituation des Strangs und andere. Die durch die weiteren bzw. zweiten Sensoren erhaltenen Ist-Werte, werden mit den Sollwerten für die Gießparameter SQ verglichen, woraus mittels einer Recheneinheit die Sollwerte für die Düsenposition SD festgelegt werden. Die ermittelte Differenz zwischen Soll- und Ist-Wert der Düsenposition wird an die Regeleinrichtung geleitet, die Stellwerte ausgibt und dabei zum Bei-spiel weitere Parameter Pz, wie die Spritzwinkel der Düsen 3 und andere, berücksichtigt. Diese Stellwerte werden nachfolgend dem Stell- glied, das heißt der Verschiebe, und Positionierungseinrichtung 4, übergeben. Das Stellglied wirkt dann auf die Regelgröße, das heißt auf die Düsenposition, ein, wobei die Regelstrecke im Wesentlichen durch die Strangführung oder den Richtbereich mit der Sekundärkühlung gegeben ist. Die Messung durch die Sensoren und auch die Regelung erfolgen vorzugsweise in Echtzeit. Das ge- zeigte Schema dient der allgemeinen Verdeutlichung der Regelung, es kann aber vom Fachmann auch für den konkreten Anwendungsfall entsprechend regelungstechnisch modifiziert werden.
Generell kann in Bezug auf die Ausführungsbeispiele angegeben werden, dass die Kühlung nicht nur von der oberen und / oder der unteren Seite (bzw. der Losseite und der Festseite) eines Strangs 1 erfolgen kann, sondern auch von anderen bzw. einigen oder allen Seiten eines Strangs 1. Im Allgemeinen bleibt der vertikale, d.h. der lotrechte, Abstand der Düsen in den Orientierungen der Figuren 1a, 2a, 3a und 4a zur jeweiligen Strangoberfläche konstant. Der Strang kann aber an sich auch vertikal geführt sein. Die Figuren stellen daher keine Einschränkung für die Orientierung des Strangs samt Rollenanordnung dar. Die Kühlung kann z. B. in der Strangführung des Strangs und / oder im Biege- oder Richtbereich des Strangs erfolgen. Die eingesetzten Düsen können Düsen zur Einstoff- (z. B. Wasser) oder Zweistoffkühlung (z. B. Wasser-Luft) verwendet werden. Im Gegensatz zu Düsen zur Einstoffkühlung, die nur eine Medienzu- fuhr besitzen, weisen Düsen zur Mehrstoffkühlung mehrere Medienzuführungen auf. Die Mischung der verschiedenen Medien erfolgt an der Düse. Insbesondere weist eine Düse zur Zweistoffkühlung ein größeres Regelverhältnis (kleinster Regelwert geteilt durch den größten Regelwert) auf als eine Düse zur Einstoffkühlung. Dadurch kann die Kühlung noch besser auf unterschiedliche Stahlsor- ten oder Gießgeschwindigkeiten und weitere Gießparameter eingestellt werden.
Die verwendeten Spritzwasserdüsen (z. B. Flachstrahldüsen oder andere übliche Düsentypen) werden in Abhängigkeit der konkreten Prozessparameter (wie z. B. Gießgeschwindigkeit, Formatbreite, Stahlqualität, etc.) gewählt. Der ge- wählte Wasserdruck und / oder das Wasservolumen oder gegebenenfalls der Luftdruck im Falle einer Wasser-Luft-Kühlung, wird ebenfalls den Anforderungen des Prozesses entsprechend gewählt.
Generell ist es erfindungsgemäß möglich, die Düsen 3 so zu bewegen, dass das Zentrum eines Strangs 1 verstärkt gekühlt wird und eine Strangkantenüber- spritzung vermieden wird, wodurch im Allgemeinen eine Überkühlung der Strangkanten verhindert werden kann. Die Rissgefahr der Strangoberfläche beim Biegen oder Richtprozess wird somit deutlich reduziert. Ferner ist es möglich, die Randbereiche des Strangs durch weitere Düsen separat zu kühlen.
Es ist generell auch möglich, dass die in den Figuren jeweils links gezeigten Verstelleinheiten, Düsen auf der rechten Seite eines Strangs positionieren und umgekehrt, da sich die Düsen vollkommen unabhängig voneinander bewegen lassen. Das System kann darüberhinaus mit feststehenden Düsen kombiniert werden. Allgemein können mehrere Düsen auch in einer Flucht bzw. auf einer Linie unabhängig voneinander durch verschiedene Verschiebe- und Positionie- rungseinrichtung, die auf beiden Seiten des Strangs angeordnet werden, bewegt werden, falls dies, z. B. aus Platzgründen, erwünscht sein sollte. Außerdem können auch mehrere Düsen mit Hilfe einer Verschiebe- und Positionierungsvorrichtung verstellt werden.
Die Einstellwinkel, bzw. die Sprühwinkel oder Spritzwinkel der Düsen 3, α und ß sind vorzugsweise als konstante Parameter zur Ermittlung der Düsenposition in der Anlagenautomation berücksichtigt. Sie können natürlich auch verstellbare Winkel aufweisen, die dem System zur Steuerung der Verstellung der Düsen bekannt sind. Im Allgemeinen kann auch die Kontur des Spritzwasserbereichs (Kontur des Spritzprofils / Spritzbildes) einer Düse, anstatt wie in den Figuren als Oval dargestellt, andere Formen besitzen, zum Beispiel rechteckförmige Spritzwasserbereiche oder rechteckförmige Spritzwasserbereiche mit verbreiterter Ausbildung der Endbereiche (z. B. in Form eines Hundeknochens).
Die für die Düseneinstellung verwendeten Verschiebe- und Positionierungseinrichtungen, das heißt insbesondere die Verstellantriebe, können elektromotorisch als Linearantriebe oder alternativ als Hydraulik- bzw. als Pneumatikantriebe vorgesehen sein. Die Spritzwassermengen und / oder die Spritzwasserdrücke sind unabhängig für alle Teilbereiche der Sekundärkühlung einstellbar, falls notwendig sogar für jede einzelne Düse.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich somit zur Sekundärkühlung in verschiedensten Stranggießanlagen, wie zum Beispiel in Brammen-, Dünnbrammen-, Block-, Knüppel- und Vorprofilstranggießanlagen.
Bezugszeichenliste
1 : Strang
1': linker Strang
1": rechter Strang
2: Rollen
3: Düsen
4: Verschiebe- und Positionierungseinrichtung
A: gekühlter Bereich in der Strangmitte
B: Spritzbilder
B': Spritzbilder
B": Spritzbilder
B'": Spritzbilder
C: Mitte der Strangführung

Claims

Ansprüche
1. Kühlvorrichtung zur Sekundärkühlung eines Strangs (1 , 1 ', 1 ") in einer Stranggießanlage, wobei die Kühlvorrichtung folgendes aufweist: mindestens zwei Düsen (3) zum Aufsprühen eines Kühlmittels auf die Oberfläche des Strangs (1 , 1 ', 1 ") zwischen zwei in Gießrichtung benachbarte Rollen (2) der Stranggießanlage, insbesondere der Strangführung; gekennzeichnet durch eine Verschiebe- und Positionierungseinrichtung (4) zum Verschieben und Positionieren der mindestens zwei Düsen (3) unabhängig voneinander parallel zur Längsachse der Rollen (2) in Abhängigkeit von mindestens einem Gießparameter, wobei der senkrechte Abstand der Düsen (3) von der Oberfläche des Strangs (1 , 1' ,1") konstant bleibt.
2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Gießparameter um die Gießgeschwindigkeit, die Stahlqualität des Strangs (1 , 1', 1 "), die aktuelle Formatbreite des Strangs (1 , 1 ', 1 "), den jeweils aktuellen Strangverlauf, die Anzahl der gleichzeitig parallel gegossenen Stränge (1 , 1 ', 1"), die aktuelle Position der Randbereiche des Strangs (1 , 1', 1") und / oder die jeweils aktuelle Erstarrungssituation des Kerns des Strangs (1 , 1', 1") handelt.
3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch erste Sensoren zum Erfassen der jeweils aktuellen Position der einzelnen Düsen (3) und zweite Sensoren zum Erfassen der Gießparameter jeweils vorzugsweise in Echtzeit.
4. Kühlvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den zweiten Sensoren um Weg- oder Positionssensoren handelt zum aktuellen Erfassen der Position des Strangs und der Randbereiche des Strangs (1 , 1', 1").
5. Kühlvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebe- und Positionierungseinrichtung (4) in Form von mindestens einer linearen Führung mit einem Verstellantrieb zum Verschieben der Düsen (3) entlang der Führung ausgebildet ist.
6. Kühlvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebe- und Positionierungseinrichtung (4) in Form von zwei linearen Führungen mit mindestens einem zugehörigen Verstellantrieb ausgebildet ist, wobei die Führungen zwischen den zwei benachbar- ten Rollen (2) parallel zu den Rollen (2), aber in Gießrichtung zueinander versetzt angeordnet sind; und an jeder der beiden Führungen mindestens eine der Düsen (3) verschiebbar gelagert ist.
7. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verstellantrieb elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch ausgebildet ist.
8. Kühlvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerungs- oder Regelungseinrichtung zum automatischen Verschieben und Positionieren der Düsen (3) mit Hilfe der Verschiebe- und Positionierungseinrichtung (4) als Stellglied im Ansprechen auf die Gießparameter und -optional - zusätzlich im Ansprechen auf weitere Parame- ter, wie z.B. den Spritzwinkel oder das Spritzbild der Düsen (3).
9. Kühlvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (3) zur Einstoffkühlung oder Mehrstoffkühlung ausgebildet sind.
10. Kühlvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben den mit Hilfe der Verschiebe- und Positionierungseinrichtung (4) verschiebbaren Düsen (3) auch ortsfeste Düsen zwischen den beiden in Gießrichtung benachbarten Rollen (2) angeordnet sind.
11. Verfahren zur Sekundärkühlung von mindestens einem Strang in einer Stranggießanlage, in welcher zwischen zwei in Gießrichtung benachbarten Rollen (2) mindestens zwei Düsen (3) zum Aufsprühen eines Kühlmittels auf die Oberfläche des Strangs (1 , 1 ', 1 ") verstellbar angeordnet sind; dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Düsen (3) unabhängig voneinander parallel zur Längsachse der Rollen (2) in Abhängigkeit von mindestens einem Gießparameter verschoben und positioniert werden können, wobei der senkrechte Abstand der Düsen (3) von der Oberfläche des Strangs
(1 ,1 M") konstant bleibt.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Gießparametern um die Gießgeschwindigkeit, die
Stahlqualität des Strangs (1 , 1', 1"), die Breite des Strangs (1 , 1', 1 "), den jeweils aktuellen Strangverlauf, die Anzahl der gleichzeitig parallel gegossenen Stränge (1 , 1', 1"), die Position der Randbereiche des Strangs (1 , 1 ', 1 ") und / oder die jeweils aktuelle Erstarrungssituation des Kerns des Strangs (1 , 1 ', 1 ") handelt.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießparameter jeweils aktuell als Ist-Werte gemessen und / o- der als Sollwerte vorgegeben werden; und wobei das Verschieben und Positionieren der Düsen (3) manuell oder im Rahmen einer automati- sehen Steuerung oder Regelung unter Berücksichtigung der Gießparameter erfolgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Düsen (3) zwischen den zwei benachbarten
Rollen (2) in Gießrichtung versetzt zueinander verschoben werden können.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden in Gießrichtung versetzt angeordneten Düsen (3) in Längsrichtung der Rollen (2) so positioniert werden, dass sich ihre Spritzbilder - in Gießrichtung gesehen - nur im Bereich des noch flüssigen Kerns des Strangs (1 , 1 ', 1 "), nicht aber an dessen Kantenberei- chen, überlappen.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzbilder der Düsen (3) die Kantenbereiche der Brammen (1 , 1 M ") nicht abdecken.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer lateralen Verschiebung des Strangs (1 , 1 ', 1 ") in der Strangführung die Positionen der Düsen (3) so nachgeregelt werden, dass die Spritzprofile der Düsen (3) dieselben Bereiche der Oberfläche des Strangs (1 , V1 1 ") abdecken, wie die vor der Verschiebung.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (3) einzeln oder gruppenweise individuell angesteuert werden; und der Druck und die Menge des aus den Düsen (3) ausströmenden Kühlmittels für zumindest einzelne Teilbereiche der Strangoberfläche individuell eingestellt werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel nur auf eine Oberfläche oder auf mehrere Oberflächen, insbesondere die beiden gegenüberliegenden Breitseiten, der Bramme (1 , V, 1 ") aufgesprüht wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur des Spritzprofils des Kühlmittels beim Auftreffen auf die Strangoberfläche oval, rechteckförmig oder in Form eines Hundekno- chens fest ausgebildet oder variabel einstellbar ist.
21. Stranggießanlage zum Produzieren eines Strangs (1 , 1 ', 1 "), mit einer Kokille zum Gießen des Strangs; in Gießrichtung benachbarten Rollen (2) zum Führen des Strangs (1 , V1 V); und einer Kühlvorrichtung zur Se- kundärkühlung eines Strangs (1 , V, 1"), dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung ausgebildet und angeordnet ist nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
22. Stranggießanlage nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die in Gießrichtung benachbarten Rollen (2) die Strangführung der
Stranggießanlage repräsentieren und die Kühlvorrichtung in der Strangführung angeordnet ist.
23. Stranggießanlage nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die in Gießrichtung benachbarten Rollen (2) eine Richteinrichtung der Stranggießanlage repräsentieren und die Kühlvorrichtung in der Richteinrichtung angeordnet ist.
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