EP3634665A1 - Kühlmitteldüse zum kühlen eines metallischen strangs in einer stranggussanlage - Google Patents

Kühlmitteldüse zum kühlen eines metallischen strangs in einer stranggussanlage

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EP3634665A1
EP3634665A1 EP18730245.0A EP18730245A EP3634665A1 EP 3634665 A1 EP3634665 A1 EP 3634665A1 EP 18730245 A EP18730245 A EP 18730245A EP 3634665 A1 EP3634665 A1 EP 3634665A1
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EP
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coolant
nozzle
tube
control air
feed
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EP18730245.0A
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Thomas Fuernhammer
Thomas Stepanek
Lukasz BILSKI
Markus Eckert
Reinhard Simon
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Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
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    • B05B9/0403—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump with pumps for liquids or other fluent material
    • B05B9/0423—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump with pumps for liquids or other fluent material for supplying liquid or other fluent material to several spraying apparatus

Definitions

  • Coolant nozzle for cooling a metallic strand in a continuous casting plant
  • the invention relates to a coolant nozzle for cooling a metallic strand in a continuous casting plant.
  • a continuous casting plant - for example for the casting of steel slabs - comprises - in a direction of passage of the strand through the continuous casting plant - inter alia a pan with an outlet tube, a casting distributor arranged below the ladle with a casting tube and a stopper arranged in the casting distributor or another Closure and arranged below the G confuseverteilers and a lower end of the shroud receiving and cooled wide side plates and cooled narrow side plates having mold.
  • the ladle contains liquid steel, which is introduced into the casting distributor via the outlet pipe. From the G confuseverteiler turn the liquid steel on the
  • Pouring tube is introduced into the mold, wherein a mass flow of the steel flowing into the mold is controlled by means of the plug or other closure.
  • the steel cools (primarily) at its contact surfaces with the (cooled) broad side plates and the (cooled) narrow side plates of the mold and solidifies in this case, so that the steel emerges from the mold in the form of a strand having a rectangular cross section.
  • the strand is conveyed by means of a strand guiding system through a so-called pouring arc, which is arranged below or below the mold, into a horizontal line. and then the output of the casting arc horizontally further ge ⁇ leads or by strand guide system support elements, ie Rol ⁇ len the strand guiding system, supported and guided or transported from ⁇ .
  • the strand is replaced by a liquid coolant (typically water, so-called “water only” cooling) or a mixture of a liquid cooling medium and a gas (so-called “air mist” cooling or air / water spraying) (secondary, “Secondary Cooling "/ secondary cooling) using appropriate (spray) nozzles (" water only "nozzles /” air mist "nozzles) cooled.
  • a liquid coolant typically water, so-called “water only” cooling
  • a gas so-called “air mist” cooling or air / water spraying
  • a following aggregate such as a flame cutting machine, by means of which the strand - for example in the form of slabs - is cut or cut.
  • the strand may also be produced by a (different) follow-on aggregate, for example a rolling stand of a casting-rolling mill.
  • Composite system can be processed directly without first being cut into pieces.
  • Water pressure can be adjusted in a small area.
  • the spray pattern is also changed in dependence ⁇ From the water pressure, wherein a uniformkerntem- is not guaranteed temperature of the strand by an inhomogeneous heat dissipation.
  • the so-called target "air mist" nozzles of the secondary cooling is to increase a spread between the maximum and minimum flow rate of coolant through the spray nozzle in practice has, however, been found that a hö ⁇ here spreading than 10: 1 for " air mist nozzles or 3: 1 for "water only” nozzles is difficult to reach.
  • steel grades lead to overcooling especially of the strand edges and thus to quality losses.
  • a disadvantage of these coolant nozzles is that the flow through the coolant nozzles can not be actively set (on), so that, in particular, large spreads between the maximum and the minimum amounts of coolant caused by the coolant
  • Coolant nozzles are applied to the strand, can not be realized.
  • edge areas of a steel strand need to be cooled much less than the central area of the strand to achieve a constant surface temperature, the use of this secondary cooling leads to overcooling, i. Too strong cooling, the edge areas, under which the quality of the steel strand suffers.
  • the coolant nozzle for cooling a metallic strand in a continuous casting plant provides a nozzle disposed at a discharge end of the coolant nozzle mouthpiece, by which liquid coolant, in particular by local mouth piece ⁇ exit opening, from the coolant nozzle exit.
  • the spray pattern of the coolant nozzle for example a triangle, a trapezoid or a full or hollow cone, can be determined.
  • the mouthpiece may releasable, ⁇ example, using a screw or a threaded the releasable or up / screwable be element ofmémit ⁇ teldüse, it can be so variable - depending upon the intended use - used or exchanged become.
  • the mouthpiece on or with a feed in particular a Zuersaustrittsende the feed, this optionally as Is mouthpiece receiver designatable, screwed or bolted there be ⁇ .
  • the mouthpiece is designed such that a flow-through cavity in the mouthpiece, ie, the inner cavity in the mouthpiece (between the mouthpiece inlet opening and the mouthpiece outlet opening), through which the liquid coolant flows through the mouthpiece, a small volume has, for example, characterized in that the mouthpiece - in the flow direction ⁇ (the liquid coolant through the mouthpiece) - is formed as short as possible.
  • the coolant nozzle has a feed formed as a pipe-in-pipe system, arranged in the flow direction in front of the mouthpiece with a feed exit end, through the first pipe control air to the Zu Replacementsaus ⁇ exit end is approachable and through the second tube, the liquid coolant on the Zu Replacementsaustrittsende the mouthpiece is fed.
  • an arrangement of (at least) two tubes ie (at least) a first tube and a second tube, can be understood as a tube-in-tube system, wherein a tube from the (at least) two tubes, for example the first tube, in ⁇ within the other tube of (at least) two tubes, for example, the second tube, is arranged ("tube-In ⁇ tube").
  • the first tube in the tube-in-tube system (in the "tube-in-tube” region), the first tube (“inner tube”) (completely surrounded by the second tube) is located in the second tube (as in the example above) ("Outer” or the inner tube surrounding, “outer tube”), which forms a cavity between the outer wall surface ⁇ of the inner tube and the inner Wandflä ⁇ surface of the outer tube.
  • an elongated hollow body the length of which is generally much larger than its diameter, may be understood as a tube.
  • hoses or tubes for supplying the control air are avoided, whereby the assembly and disassembly of a coolant nozzle in ei ⁇ ner cramped strand guide is much easier.
  • the internal supply of the control air also increases the reliability of the coolant nozzle.
  • the tube-in-tube system enhances the mechanical strength of the coolant nozzle.
  • the tube or the hollow body of the tube-in-tube system or the coolant nozzle may be in one piece, as well as consist of several or many (composite) parts / elements.
  • the tube or the hollow body - over its length - variable / changing diameter, ie inner and / or outer diameter, have.
  • the first tube and / or the second tube are formed of multiple parts or ⁇ is, in particular such a multi-part excluded are forms or is that their parts are screwed together or welded together.
  • the screwable multi-part design of the pipes of the pipe-in-pipe system makes possible an extremely flexible design of the coolant nozzle.
  • parts of the coolant nozzle can be easily replaced, which simplifies maintenance.
  • This "tube-in-tube” arrangement of the (at least) two tubes in the feed can thus be two flow paths (at / by the feed) - for the control air and for the liquid coolant - form, the first through the inner tube (ie, inside the inner tube) - for the control air - and the second outside of the inner Roh ⁇ res and within the outer tube it, that is, between the externa ⁇ ßeren wall surface of the inner tube and the inner surface of the outer tube Wandflä ⁇ , - Ver ⁇ run - for the liquid coolant.
  • the coolant nozzle thus allows - by their structural design of the pipe-in-pipe system in the supply -, the control air, such as instrument air, nitrogen or another, preferably non-combustible, gaseous
  • the control air such as instrument air, nitrogen or another, preferably non-combustible, gaseous
  • Instrument air is to be understood as meaning a wide variety of gases, such as ambient air, technically pure air and also nitrogen, which are used to control pneumatic valves.
  • a concentric tube-in ⁇ tube system may be seen, in which (at least in the "tube In tube "Region), the inner tube - concentric with the outer tube - is arranged in the outer tube.
  • the feed is rectilinear or at least one bend is formed bent.
  • a length of the feed may be varia ⁇ bel designed.
  • the coolant nozzle provides a pneumatic - (Durchhneungsven- til) for controlling the coolant flow through the nozzle before switching valve - by the control air, beispielswei ⁇ se instrument air actuated, can be flowed through by the liquidmémit ⁇ tel.
  • pneumatic - Denchdeungsven- til
  • This pneumatic switching valve is located at the coolant ⁇ ffendüse at the feed exit end of the supply of the coolant nozzle - and thus - in the flow direction - in front of the mouthpiece of the coolant nozzle.
  • the switching valve is integrated into the feed, that is, elements of the switching valve are at the same time also elements of the feed.
  • a valve housing - or a part of the valve housing - also an element of the supply, for example, a part of the inner or outer tube, be.
  • This "arranged at the Zugarausbergsende" in the switching valve also does not exclude that parts of the switching valve or the switching valve in the whole (in the flow ⁇ direction) are arranged immediately after the Zu enclosuresaustrittsende at this, for example so between the feed exit end and Likewise, parts of the switching valve or the switching valve are or are arranged immediately after the feed exit end at this and already in the area of the mouthpiece inlet / opening.
  • this "arranged at the feed exit end" in the switching valve also includes that parts of the switching valve or the switching valve as a whole (in the flow direction) immediately before the Zuzhouauslingersende, ie in the feed or in the pipe In-tube system, are arranged on this or is, for example integrated - as a part of the inner or äuße ⁇ Ren tube - in the feed or in the tube-in-tube system immediately before the Zu arrangementauslingersende.
  • the switching valve can thus - accordingly controlled by the control air and actuated - (intermittently) be opened and ge ⁇ closed, whereby the coolant flow or the volume flow of the liquid coolant through the nozzle - depending on a desired cooling capacity - can be controlled or regulated.
  • control air is at the - pneumatically actuated by the control air, of the flowing liquid coolant - switching valve, so the switching valve is closed - and the liquiddemit ⁇ tel can not flow through the valve and on to the mouthpiece of the coolant nozzle; if no pilot air to the - pneumatically actuated by the control air, through which the liquid refrigerant - of switching valve, the switching valve is open - and the liquid coolant through the valve and further to the mouthpiece of the coolant nozzle flows ⁇ SEN.
  • the application of the control air to the valve can be done using a - especially pneumatically controllable - Vorventils.
  • a pressure of the control air is larger than the pressure of - controlled by the switching valve - liquid coolant ⁇ example, 1.5 times as large.
  • the actuation of the switching valve such as its (intermittent) opening and closing, by means of a switching element of the switching valve, which may be formed ⁇ example as a valve spool of a spool valve or a control piston of a seat valve, follow, wherein the flow of the cooling medium by the
  • Switching valve depending on the position of the switching element is either opened or closed.
  • a closed position of the switching element can be understood as that position in which the flow of the cooling medium through the switching valve is closed.
  • the switching element By actuation of the switching element - upon actuation of the switching valve or during opening and closing of the switching valve Tils by the control air - the switching element is typically ⁇ shifted, especially in or against the flow ⁇ direction of the liquid coolant through the coolant nozzle, and then closes / blocks the coolant flow through the coolant nozzle and releases it.
  • switch valves are known, in de ⁇ NEN the switching element is rotated when actuated. It is basically possible to perform the switching valve as a shift ⁇ berventil or as a seat valve.
  • An advantage of the design as a seat valve is that the cooling medium is sealed leak-free without further valves and that a higher insensitivity to pollution is given.
  • the switching element comprises a control piston, wherein a (wave) bellows or a membrane the control ⁇ piston - in particular with respect to the supply, for example, the inner and / or the outer tube, or the valve housing - leads and optionally seals.
  • the membrane or the (corrugated) bellows is made of stainless metal, preferably steel, or of plastic, preferably heat-resistant plastic, which has significant strengths up to temperatures greater than 250 ° C, such as e.g. Polyimide or polyaryletherketone (PEEK).
  • PEEK polyaryletherketone
  • the (wave) of the bellows pipe-in-pipe system is concentric to the first inner tube and at ⁇ sorted, in particular on a blow as a Wellenbalgan- formed second part of the inner tube angeord ⁇ net, whereby the (wave) bellows axially relative to the inner Ren tube, in particular to the Wellenbalganschlag, can be guided.
  • the inner and ers ⁇ te pipe constitutes a kind of linear guide for the (wave) is bellows.
  • the feed outlet end in particular the mouthpiece receiver, as is a valve seat for the switching element of the switching valve, in particular for the control piston of the seat valve, Schaubil ⁇ det, can be as a very small-sized coolant nozzle imple- mented be.
  • a material of the switching element, in particular of the control piston, and a material of the valve seat are matched, in particular that the valve seat has a lower hardness than the switching element or that the valve seat has a higher hardness than the switching element
  • the tightness of the valve and also its life can be increased by such pairing of materials.
  • a, in particular screwed to the feed, terminal block which in particular has a first connection for the control air and / or a second connection for the liq ⁇ sige coolant.
  • the terminal block may further include a first passageway, using which the first port is connectable to the first inner tube of the feeder, and / or having a second passageway, by means of which the second port is connectable to the second tube of the feeder.
  • a cooling device for cooling a metal strand which auffactfol ⁇ quietly arranged more in the strand conveying direction, in particular extending transversely to the strand conveying ⁇ directional nozzle units, for example, several spray bars, having.
  • Each of these nozzle unit or each spray bar can then provide at least one first such coolant nozzle and a second such coolant nozzle, as described be ⁇ .
  • each of these nozzle unit or each such spray bar also provide a plurality or a plurality of such coolant nozzles.
  • the option (be ⁇ true) coolant nozzles to specific groups such as the edge nozzles (for edge areas of the strand) or SI ⁇ sen for a central area in the center of the strand, together.
  • a common control air supply can then sit a pilot valve for the (on) control of a whole such nozzle group.
  • the first coolant nozzles of the plurality of nozzle units can be supplied with the control air via a first common control air supply with the control air and / or the second coolant nozzles of the plurality of nozzle units via a second common control air supply.
  • control air supply in the first common control air supply is controlled using a first control valve arranged in the first common control air supply and / or the
  • Control air supply is controlled in the second common control air supply using a second control valve arranged in the second common control air supply.
  • the coolant nozzle described - in a sole arrangement and also in parent compilation / - circuit has many special advantages by their construction.
  • the coolant nozzle allows - by their structural design - to bring the control air and the liquid coolant just behind the nozzle exit end, ie to the mouthpiece, so that the full pressure of the liquid coolant with open switching valve immediately (except for small pressure drops in the switching valve, the However neglected who can ⁇ the) is applied to the coolant nozzle or a rapid pressure build-up of the liquid coolant in the coolant nozzle is possible, so that a constant spray pattern is ensured even at low ⁇ cal cooling performance.
  • coolant nozzle is by no means limited to a “water on” nozzle, but of course, an “air mist” nozzle can also be used.
  • coolant nozzle - also due to its structural design - enables a modular construction which, especially in the case of maintenance or modified application
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a continuous casting plant with a cooling device
  • FIG. 2 shows a schematic section through the continuous casting plant from FIG. 1 along the sectional plane II - FIG.
  • FIG. 3 shows a pneumatically controllable coolant nozzle for a
  • FIG 1 shows a continuous casting plant 3 in a schematic representation.
  • the continuous casting plant 3 may be, for example, a plant for casting steel slabs.
  • the continuous casting plant 3 comprises, inter alia, a pan 30 with an outlet tube 31. Furthermore, the continuous casting plant 3 comprises a casting distributor 32 arranged below the pan 30 with a casting tube 33 and a stopper 34 arranged in the casting distributor 32. In addition, the continuous casting plant 3 comprises a mold 35, the four water-cooled Kokillenplatten 36 has copper and has a rectangular cross-sectional shape. In FIG. 1, only two of the four mold plates 36 are visible. In addition, the continuous casting plant 3 comprises a plurality of driven transport rollers 37 for guiding and supporting a strand, which elements of a strand guide of the continuous casting plant 3 bil ⁇ the. In addition, the continuous casting plant 3 a figuratively not shown follower unit, such as a flame cutting machine, on.
  • liquid steel 38 which is introduced via the outlet pipe 31 into the casting manifold 32. From the casting distributor 32, the liquid steel 38 is in turn introduced into the mold 35 via the pouring tube 33, wherein a mass flow of the steel 38 flowing into the mold 35 is controlled by means of the stopper 34.
  • the steel 38 cools at its contact surfaces with the water-cooled mold plates 36 and solidifies in this case, so that the steel 38 exits in the form of a strand 2 with egg ⁇ nem rectangular cross-section from the mold 35th
  • the strand 2 When emerging from the mold 35, the strand 2 has a starred shell of a few millimeters thickness, while a
  • strand 2 is removed and led to the aforementioned ⁇ th (figuratively not shown) follower unit, by means of which the strand 2 is cut, for example in the form of slabs and then removed.
  • the strand 2 could be further processed directly by a (different) follow-on unit, for example a rolling stand of a cast-rolled composite plant, without first being divided into slabs.
  • the continuous casting plant 3 has a cooling device 50 for cooling the strand 2.
  • the cooling device 50 comprises sixteen consecutively arranged in the strand conveying direction 51 nozzle units 40 for cooling of the strand 2 of a first (according to the drawing obe ⁇ ren) side. Of these nozzle units 40, four nozzle units 40 consecutive in the strand conveying direction 51 belong to a common cooling zone 39 of the cooling device 50. That is, said sixteen nozzle units 40 are divided into four cooling zones 39 each having four nozzle units 40 (see also FIG.
  • each cooling zone is a separate coolant ⁇ pump associated with 39 54, with its coolant pump 54 comparable
  • Thematic main coolant supply line 55 from which four individual coolant supply pipes 56 branch off, which are respectively connected to one of the nozzle units 40 are.
  • the branching of the coolant or the adjustment of the pressure or the flow in the individual coolant supply lines 56 of the cooling zones takes place, for example, by control valves.
  • the nozzle units 40 each have a row of a plurality of coolant nozzles 1 successive to the strand conveying direction 51, that is, in the strand conveying transverse direction 52 (see FIG. 2).
  • coolant nozzles in the present embodiment 1 have in each case an integrated into the respective coolant nozzle 1, pneumatically (by control air 13, here Instru ⁇ ment air,) controllable switching valve 14 (see FIG. 3).
  • the cooling device 50 has a control unit 47. Said switching valves 14 can be controlled / switched by way of this control unit 47 (not shown in FIG. 1 in FIG. 1) (see FIG.
  • the cooling device 50 comprises sixteen nozzle units 40 successively arranged in the strand conveying direction 51 for cooling the strand 2 from a second (marked lower side), which lies opposite the first side.
  • These nozzle units 40 each have a ⁇ wells via the control unit 47 pneumatically switchable / actuable switching valve 14 (see FIG. 3).
  • sixteen nozzle units 40 each include four in the strand conveying direction 51 consecutive SI ⁇ senechen 40 to a common cooling zone (see. Also FIG 5).
  • Each of these cooling zones also has its own coolant pump, a main pump connected to its coolant pump. Coolant supply line, branch off from which four individual coolant supply lines, these elements are not shown figured for the sake of clarity.
  • the number of nozzle units 40 each strand side - in vorlie ⁇ constricting case sixteen - and their numerical division into several cooling zones 39 - in this case four cooling zones 39 per strand side - is merely exemplary selected. That is, the continuous casting machine 3 could in principle have walls ⁇ re number of nozzle units 40 and / or a different number of cooling zones. 39
  • the cooling device 50 may comprise a temperature measuring device (not shown), for example a pyrometer, for non-contact temperature measurement of a surface temperature of the strand 2.
  • the temperature measuring device may be connected to the control unit 47 via a data line.
  • a temperature measurement is not mandatory.
  • the cooling device 50 may comprise a cooling model (see DYNACS®), which calculates the required amounts of water in the cooling zones in real time without measuring the temperatures.
  • the cooling device 50 can have a plurality of such temperature measuring devices. For example, at least one temperature measuring device can be provided both on the first side of the strand 2 and on the second side of the strand 2.
  • the nozzle units 40 While the strand 2 is transported away to said follower unit, spray the nozzle units 40, more specifically their coolant nozzles 1, a coolant 6 on the strand surface 57 on. In this way, the strand 2 is cooled and solidifies in the strand conveying direction 51 continues.
  • the coolant 6 is water .
  • Each of the nozzle units 40 applies a predetermined / setting ⁇ bare amount of coolant to the strand surface 57th The per ⁇ stays awhile refrigerant quantity is via the switching valve 14 of the respective coolant nozzle 1 (in quantity and time) gesteu ⁇ ert.
  • the temperature measuring device measures a surface tempera ⁇ ture of the strand 2 and transmits the measured surface temperature to the control unit 47.
  • a predetermined surface temperature setpoint controls the control unit 47 via the switching valves 14 from the coolant nozzles 1 on the strand 2 applied amounts of coolant such that the surface temperature of the strand 2 corresponds to the predetermined surface temperature target value or approaches this.
  • FIG 1 is a vertical section plane II-II are provided ⁇ which extends perpendicularly to the strand conveying direction 51 in the end region of the strand guide by the continuous casting plant.
  • FIG 2 shows a schematic section through the continuous casting plant ⁇ 3 of FIG 1 taken along the sectional plane II-II therein.
  • the strand 2 and, by way of example, one of the nozzle units 40 are shown.
  • the illustrated nozzle unit 40 comprises a row of a plurality of coolant nozzles 1, one after the other in an exemplary manner, perpendicular to the strand conveying direction 51, ie in the transverse conveying direction 52 has (therefore, the nozzle unit 40 also be referred to as a spray bar 40), the strand conveying direction 51 is in the range of the nozzle unit 40 shown perpendicular to Zei ⁇ chenebene of Fig. 2
  • the coolant 6 occurs in the form of cones ("Kühlstoffke ⁇ gel", the shape is determinable via the mouthpiece 5 of the respective coolant nozzle 1 (see FIG 3)) from theméstoffdü ⁇ sen 1.
  • the coolant touch each other. cone on the strand surface 57.
  • nozzle assembly 40 shown for their five coolant nozzles 1 or for their respective pneumatically controllable switching valve 14 (see FIG. 3), a ge ⁇ my same control air supply 43, here instrument air, having egg ⁇ nem common pilot valve 45, whereby the Coolant application to the strand surface 57 - for these five coolant nozzles 1 - is jointly controllable.
  • the coolant 6 is then fed to the coolant nozzle 1 through the individualméstoffversor ⁇ supply line 56th
  • the coolant nozzle 1 has three main components (modules), namely (in the direction of flow 7 arranged behind one another) a (arranged at the nozzle inlet end) An ⁇ circuit block 17, one (the central portion 65 of the coolant nozzle 1 forming) feed 8 and an (at the nozzle outlet end 4 is ⁇ arranged) mouthpiece 5.
  • connection block 17 serves to connect the coolant nozzle 1 to the common control air supply 43 (for the control air 13 for actuating / switching the coolant nozzle 1) and to the individual coolant supply line 56 (for the coolant 6 for strand cooling) (see also FIG.
  • connection block 17 provides a first, perpendicular to the flow direction 7 of the control air 13 (through the coolant nozzle 1) extending port 24, by means of which - sealed by a seal 22, here an O-ring 22, - the terminal block 17 to the common Steuerluftzu ⁇ drove 43 is connected.
  • the control air 13 thus enters the connection block 17 via this first connection 24, perpendicular to the flow direction 7, is guided in the connection block 17 via a first passage 26 (here also deflected in the flow direction 7) and flows into a first passage part IIa one - two-part - held ⁇ ren (first) tube 11 of Figure 9 (as a pipe-in-pipe system of the (two-part) inner (first) tube 11, IIa, IIb and a (likewise two-part) outer (second) Tube 12, 12a, 12b) formed feed 8 a.
  • this first part IIa of the inner tube 11 of the guide to ⁇ 8 in a - running in the flow direction 7 - bore 58 of the terminal block 17 is inserted and - by means of an O-ring 22 - sealed.
  • the terminal block 17 further provides a second, perpendicular to the flow direction 7 of the coolant 6 (through the coolant nozzle 1) extending terminal 25 before, by wel ⁇ chem - sealed by a seal 22, here also an O-ring 22, - the terminal block 17 at the individual coolant supply line 56 is connected.
  • the coolant 6 enters the connection block 17 via this second connection 25 perpendicular to the flow direction 7, is guided in the connection block 17 via a second passage 27 (here also in the flow direction 7 deflected) and flows into the first part 12a of the - brieflyi ⁇ lig formed - the outer (second) tube 12 of the lead 8 formed as a pipe-in-pipe system 9, a.
  • this first part 12a of the outer (second) tube 12 of the feed 8 in a - running in the flow direction 7 - bore 58 of the terminal block 17 is inserted and (by means of an external thread on the first part 12a of äuße ⁇ ren (second) tube and a Internal thread screwed to the bore 58).
  • control air 13 and the coolant 6 first in the - very compact build - terminal block 17 occur, are in this (in the flow direction 7) deflected, from the terminal block 17 (in the flow direction 7) emerge again and flow - pressure-tight from the feeder 8 in the feed 8 - (there via its Zu arrangementinstrittsende 66).
  • the supply 8 is as the - concentric - tube-in-tube system 9 - from the (two-part) inner (first) tube 11 with the two partial tubes IIa and IIb and (also two-piece) arranged concentrically to the inner tube 11 outer tube 12 formed with the two sub-pipes 12a, 12b.
  • the control air 13 is guided to the at the feed exit end 10 in the feed 8 to ⁇ arranged switching valve 14, here a seat valve; this outer tube 12, 12a, 112b, the coolant 6 through the feed outlet end 10 of the lead 8 in the - initiated mouthpiece 5 - 8 with the feed at the feeder outlet end 10 ver ⁇ screwed.
  • the coolant nozzle 1 thus enables - by its constructive ⁇ construction of the tube-in-tube system 9 in the supply 8 -, the control air 13 and the coolant 6 just behind the Dü- senaustrittsende 4 or bring up to the mouthpiece 5.
  • the pointed image of the coolant nozzle 1, as here the coolant ⁇ cone be determined.
  • the respective two partial tubes IIa and IIb or 12a and 12b of the inner tube 11 and of the outer tube 12 are screwed together in a pressure-tight manner (FIG. 21);
  • the first and the second sub-pipe IIa and IIb of the inner tube 11 are still glued together or welded.
  • Control piston 15 by the control air 13 (from the inner tube 11) pressed into the valve seat 20 of the poppet valve 14) or releases.
  • the switching valve / poppet valve 14 provides that the STEU ⁇ erkolben 15 16 by means of a (shaft) bellows (steel) ge ⁇ geninate the feed 8, that is, here the inner tube 11 and the second part IIb of the inner tube 11, axially / linearly in the flow direction 7 (as in a linear guide) is guided (and sealed).
  • the (wave) bellows 16 sits to (via a fit) konzent ⁇ risch on the second part IIb of the inner tube 11, which a (Wellenbalg-) stop 18 for a the (wave) bellows 16 carrying (wave) Bellows support 19 supporting sleeve 69 provides.
  • This sleeve 69 is bolted to the second part IIb of the inner Rohres ⁇ res 11 (with a front end 70 of the sleeve 69 to the (Wellenbalg-) stop 18 zoom) and glued.
  • a shoulder 72 of the (bellows) bellows support 19 is supported.
  • valve seat 20 - a likewise tubular (the Zumoni ⁇ tion exit end 10 of the supply 8 forming) component with through hole 74 for the coolant 6 - is clamped pressure-tight by ei ⁇ ner outer sleeve 75 against the outlet end 76 of the second part 12 b of the outer tube 12.
  • the mouthpiece 5 is pressure-tight screwed onto the valve seat 20 (so mouthpiece receptacle 20) ⁇ screwed.
  • the material of the control piston 15 and the material of the Ven ⁇ tilsitzes 20 are matched to one another, such that the Valve seat 20 has a lower hardness than the control ⁇ piston 15.
  • FIG. 4 shows the pneumatically controllable coolant nozzle 1 in a further illustration / execution, which provides the supply 8 with a double bend 23.
  • this coolant nozzle 1 is limited pri ⁇ mär on the differences to the previously describeddemitt- teldüse 1, with respect to the same features and
  • the feed is a first time (in the inflow region of the feed 8) -by a first bend angle of approximately 20 ° -and a further, second time (in the outflow region) -by a second bend angle 60 of likewise approximately 20 ° - bent.
  • first and second bending angles 59, 60 - also different first and second bending angle 59 and 60 and even more bends with corresponding bending angle can be in the supply 8 - depending on the application - realisie ren.
  • About differently shaped bending angle 59, 60 at the zu ⁇ guide 8 and different lengths 61 in the To ⁇ guide 8 itself can be a variety of coolant nozzle designs in a simple manner and extremely flexible (the replacement of a feeder 8 is completely unproblematic possible due to the screw-modular structure ) realize.
  • the terminal block 17 has, as FIG 4 also shows, in this case, an axial through hole 77, in which the first part II a of the inner tube 11 is inserted or pushed. The - protruding from the terminal block 17 - end 78 of the first part II a of the inner tube 11 is welded to the terminal block 17 (79).
  • FIG. 5 schematically shows a cooling device 50, which is more complex but more flexible in terms of the supply of the control air 13, by means of which different cooling requirements, in particular with regard to the amount of coolant that can be applied to the strand 2 or its width, can be satisfied.
  • a cooling device 50 which is more complex but more flexible in terms of the supply of the control air 13, by means of which different cooling requirements, in particular with regard to the amount of coolant that can be applied to the strand 2 or its width, can be satisfied.
  • different cooling requirements in particular with regard to the amount of coolant that can be applied to the strand 2 or its width, can be satisfied.
  • outer or outer strand regions require a smaller amount of cooling / medium than inner ones.
  • this cooling device 50 (with the coolant nozzles 1) is limited primarily to the differences from the previously described cooling device 50 (see FIG 1 and FIG 2), which is referred to with respect to the same features and functions. Essentially identical or corresponding elements are, as far as appropriate, designated by the same reference numerals and features not mentioned are taken over for the description of this cooling device 50, without being described again.
  • cooling device 50 As shown in FIG 5 for a cooling zone 39 (here, a symmetry side 68 of symmetrical ⁇ to the strand center line 62 cooling device 50) - composed of four nozzle units 40 and spray bars 40 (in strand conveying direction 51) with eight coolant nozzles 1 (in strand cross-52) the cooling device 50 - illustrates this cooling device 50 for this cooling zone 39 three (symmetrically ⁇ to the strand center line 62) different control zones 63a and 63b and 63c, which are all controlled by the control unit 47, before.
  • the respectively (left and right - with respect to the Strang cleansequ- direction 52) outermost (first) coolant nozzles 41 of the four spray bars 40 are connected via a (first) common control air ⁇ feed 43.
  • FIG 5 shows a (first) pilot valve 45, for example pneumatically controlled by means of the control unit 47, angeord ⁇ net, they may (left and right) extreme (first) refrigerant nozzles 41 of the four Spray bar 40 in this cooling zone 39 together (and independently of the coolant nozzles 1 of this cooling device 50) are driven and actuated.
  • a pilot valve 45 for example pneumatically controlled by means of the control unit 47, angeord ⁇ net, they may (left and right) extreme (first) refrigerant nozzles 41 of the four Spray bar 40 in this cooling zone 39 together (and independently of the coolant nozzles 1 of this cooling device 50) are driven and actuated.
  • FIG 5 also shows that each ⁇ wells second outermost (second) Coolant nozzles 42 of the four spray bar 40 via a (second) joint Steuerluftzu- drove 44 (with local arranged (second pilot valve
  • All other - middle (third) - coolant nozzles 48 and 48a and 48b of the four spray bars 40 are also connected via a (third) common control air supply 49 (with there angeord ⁇ Neten third pilot valve 53) - and so (by the control unit 47) are controlled together and betae ⁇ Untitled.
  • the coolant supply to the coolant nozzles 1 or 41, 42, 48 takes place via the main coolant supply line 55 and individual coolant supply lines 56 (compare FFIG 1 and FIG.
  • coolant nozzles 1 are typically arranged directly on a strand guide segment between strand guide rollers. are net, it is favorable for the reliability of the control unit 47 and / or the pilot valves 45, 46, 53, if they are located away from the strand guide on the so-called. Consequently of the continuous casting. As a result, these are not exposed to high temperatures or high humidity, on the other hand, for example, individual pilot valves can be replaced during operation of the system, without the need for continuous casting would be interrupted.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlmitteldüse zum Kühlen eines metallischen Strangs in einer Stranggussanlage. Die Kühlmitteldüse (1) zum Kühlen eines metallischen Strangs in einer Stranggussanlage weist ein an einem Düsenaustrittsende (4) angeordnetes Mundstück (5) auf, durch welches flüssiges Kühlmittel (6) aus der Kühlmitteldüse (1) austreten kann. Um einen raschen Druckaufbau bei der Kühlmitteldüse (1) zu ermöglichen, sieht diese eine als ein Rohr-In-Rohr-System (9) ausgebildete, in Durchströmungsrichtung (7) vor dem Mundstück (5) angeordnete Zuführung (8) mit einem Zuführungsaustrittsende (10), durch deren erstes Rohr (11) Steuerluft (13) an das Zuführungsaustrittsende (10) heranführbar ist und durch deren zweites Rohr (12) das flüssige Kühlmittel (6) über das Zuführungsaustrittsende (10) dem Mundstück (5) zuführbar ist, sowie ein in die Zuführung (8) integriertes, an dem Zuführungsaustrittsende (10) angeordnetes, pneumatisch unter Verwendung der Steuerluft (13) betätigbares Schaltventil (14) zur Steuerung der Zuführung des flüssigen Kühlmittels (6) in das Mundstück (5) vor.

Description

Beschreibung
Kühlmitteldüse zum Kühlen eines metallischen Strangs in einer Stranggussanlage
Die Erfindung betrifft eine Kühlmitteldüse zum Kühlen eines metallischen Strangs in einer Stranggussanlage.
Eine Stranggussanlage - zum Beispiel zum Gießen von Stahl- brammen - umfasst - in einer Durchlaufrichtung des Strangs durch die Stranggussanlage - unter anderem eine Pfanne mit einem Auslassrohr, ein unterhalb der Pfanne angeordneter Gießverteiler mit einem Gießrohr und einen im Gießverteiler angeordneten Stopfen bzw. einen anderen Verschluss sowie eine unterhalb des Gießverteilers angeordnete und ein unteres Ende des Gießrohres aufnehmende sowie gekühlte Breitseitenplatten und gekühlte Schmalseitenplatten aufweisende Kokille.
In der Pfanne befindet sich flüssiger Stahl, der über das Auslassrohr in den Gießverteiler eingeleitet wird. Aus dem Gießverteiler wiederum wird der flüssige Stahl über das
Gießrohr in die Kokille eingeleitet, wobei ein Massenstrom des in die Kokille fließenden Stahls mithilfe des Stopfens oder eines anderen Verschlusses gesteuert wird.
In der Kokille kühlt (primär) der Stahl - an seinen Kontaktflächen mit den (gekühlten) Breitseitenplatten und den (gekühlten) Schmalseitenplatten der Kokille ab und erstarrt hierbei, sodass der Stahl in Form eines Strangs mit einem rechteckigen Querschnitt aus der Kokille austritt. Beim Aus¬ treten hat der Strang eine erstarrte Schale von - in der Re¬ gel - einigen Zentimetern Dicke, während ein Großteil seines Querschnitts noch flüssig ist. Unterhalb der Kokille wird der Strang mittels eines Strang¬ führungssystems durch einen unterhalb bzw. nachfolgend der Kokille angeordneten sogenannten Gießbogen in eine Horizonta- le - und dann ausgangs des Gießbogens horizontal weiter - ge¬ führt bzw. durch Strangführungssystemstützelemente, d.h. Rol¬ len des Strangführungssystems, gestützt und geführt bzw. ab¬ transportiert .
Gleichzeitig wird der Strang durch ein flüssiges Kühlmittel (typischerweise Wasser, sog. „water only" Kühlung) oder einem Gemisch aus einem flüssigen Kühlmedium und einem Gas (sog. „air mist" Kühlung bzw. Luft-/Wasserbesprühung) (sekundär, „Secondary Cooling"/Sekundärkühlung) unter Verwendung entsprechender ( Spritz- ) Düsen („water only" Düsen/„air mist" Düsen) gekühlt.
Nachfolgend dem Gießbogen befindet sich bei der Stranggussan- läge ein Folgeaggregat, wie z.B. eine Brennschneidmaschine, mittels welcher der Strang - zum Beispiel in Form von Brammen - zugeschnitten bzw. zerteilt wird.
Der Strang kann aber auch von einem (anderen) Folgeaggregat, beispielsweise einem Walzgerüst einer Gieß-Walz-
Verbundanlage, direkt weiterverarbeitet werden, ohne vorher in Stücke zerteilt zu werden.
Bei den sog. „water only" Düsen der Sekundärkühlung kann eine Kühlintensität in Abhängigkeit eines Kühlmittel- bzw. eines
Wasserdrucks in einem kleinen Bereich verstellt werden. Nachteilig daran ist allerdings, dass sich das Spritzbild in Ab¬ hängigkeit des Wasserdrucks ebenfalls verändert, wobei durch eine inhomogene Wärmeabfuhr eine gleichmäßige Oberflächentem- peratur des Strangs nicht gewährleistet ist.
Ziel der sog. „air mist" Düsen der Sekundärkühlung ist es, eine Spreizung zwischen der maximalen und minimalen Durchflussmenge an Kühlmittel durch die Spritzdüsen zu erhöhen; in der Praxis hat sich allerdings herausgestellt, dass eine hö¬ here Spreizung als 10:1 für „air mist" Düsen bzw. 3:1 für „water only" Düsen schwer erreichbar ist. Dies kann für ge- wisse Stahlsorten jedoch zu einer Überkühlung vor allem der Strangkanten und somit zu Qualitätseinbußen führen.
Außerdem ist der Energieverbrauch für die Bereitstellung von Druckluft für die „air mist" Düsen sehr hoch, sodass sich ei¬ nerseits ein erhöhter C02 Ausstoß und andererseits höhere Kosten für den Betrieb der Anlage ergeben.
Aus der DE 199 28 936 C2 ist eine solche Sekundärkühlung be- kannt . Bei dieser Sekundärkühlung wird der Strang durch intermittierendes Spritzen einer Kühlmitteldüse abgekühlt.
Nachteilig an diesen Kühlmitteldüsen ist, dass der Durchfluss durch die Kühlmitteldüsen nicht aktiv (ein- ) gestellt werden kann, sodass insbesondere große Spreizungen zwischen den ma- ximalen und den minimalen Kühlmittelmengen, die durch die
Kühlmitteldüsen auf den Strang ausgebracht werden, nicht realisiert werden können.
Da die Kantenbereiche eines Stahlstrangs zur Erzielung einer konstanten Oberflächentemperatur wesentlich weniger stark abgekühlt werden müssen als der zentrale Bereich des Strangs, führt die Verwendung dieser Sekundärkühlung zu einer Überkühlung, d.h. zu starker Abkühlung, der Kantenbereiche, worunter die Qualität des Stahlstrangs leidet.
Aus der AT 517772 AI ist eine Kühlmitteldüse zum Kühlen eines metallischen Strangs in einer Stranggussanlage mit einem an einem Düsenaustrittsende angeordneten Mundstück, d.h. einer Auslassdüse, einer als ein Rohr-In-Rohr-System ausgebildeten Zuführung, durch deren erstes Rohr Steuerluft und durch deren zweites Rohr flüssiges Kühlmittel zuführbar ist, und einem zwischen den Mundstück und der Zuführung angeordneten, pneumatisch unter Verwendung der Steuerluft betätigbaren Schaltventil bekannt. Das Schaltventil ist dabei - als separates, nicht integriertes Bauteil - von außen auf die Zuführung auf¬ geschraubt; das Mundstück ist von außen auf das Schaltventil aufgeschraubt . Eine Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung zum Kühlen eines metallischen Strangs anzugeben, mit welcher die Kühlin- tensität in einem großen Bereich auf einfache, robuste und energieeffiziente Weise eingestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kühlmitteldüse zum Küh¬ len eines metallischen Strangs in einer Stranggussanlage mit den Merkmalen des entsprechenden unabhängigen Anspruchs.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand abhängiger Ansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung. Die Kühlmitteldüse zum Kühlen eines metallischen Strangs in einer Stranggussanlage sieht ein an einem Düsenaustrittsende der Kühlmitteldüse angeordnetes Mundstück vor, durch welches flüssiges Kühlmittel, insbesondere durch eine dortige Mund¬ stückaustrittsöffnung, aus der Kühlmitteldüse austreten kann.
Dabei kann unter einem solchen Mundstück ein besonders gefertigtes Rohrendstück beliebiger Form, Größe und sonstiger Ausgestaltung sein. Durch die Gestaltung der Mundstückaustrittsöffnung des Mundstücks kann das Spritzbild der Kühlmitteldü- se, beispielsweise ein Dreieck, ein Trapez oder ein Voll- o- der Hohlkegel, bestimmt werden.
Zweckmäßigerweise kann das Mundstück ein lösbares, beispiels¬ weise unter Verwendung einer Verschraubung bzw. eines Gewin- des lösbares bzw. auf-/verschraubbares, Element der Kühlmit¬ teldüse sein, kann es so variabel - je nach dem gewünschten Einsatz - eingesetzt bzw. ausgetauscht werden.
So kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Mundstück an einer bzw. mit einer Zuführung, insbesondere einem Zuführungsaustrittsende der Zuführung, dieses gegebenenfalls als Mundstückaufnahme bezeichenbar, verschraubt bzw. dort aufge¬ schraubt ist.
Weiter zweckmäßig kann vorgesehen sein, dass das Mundstück derart ausgebildet ist, dass ein Durchströmungshohlraum in dem Mundstück, d.h., der innere Hohlraum in dem Mundstück (zwischen der Mundstückeintrittsöffnung und der Mundstückaustrittsöffnung) , durch welchen das flüssige Kühlmittel durch das Mundstück strömt, ein geringes Volumen aufweist, bei- spielsweise dadurch, dass das Mundstück - in Durchströmungs¬ richtung (des flüssigen Kühlmittels durch das Mundstück) - möglichst kurz ausgebildet ist.
Ist dieser Hohlraum nämlich möglichst gering ausgebildet, kann sich dort - bei abgesperrter Kühlmitteldüse - nur eine geringe Kühlmittelmenge ansammeln („Totraum/Totraumvolumen"), deren - nicht durch das Abschalteten steuerbarer - Austritt (zumindest in größerem Umfang) unerwünscht ist. Auch ein schneller Druckaufbau des flüssigen Kühlmittels in der Kühl- mitteldüse wird dadurch möglich.
Ferner weist die Kühlmitteldüse eine als ein Rohr-In-Rohr- System ausgebildete, in Durchströmungsrichtung vor dem Mundstück angeordnete Zuführung mit einem Zuführungsaustrittsende auf, durch deren erstes Rohr Steuerluft an das Zuführungsaus¬ trittsende heranführbar ist und durch deren zweites Rohr das flüssige Kühlmittel über das Zuführungsaustrittsende dem Mundstück zuführbar ist. Dabei kann als Rohr-In-Rohr-System eine Anordnung aus (mindestens) zwei Rohren, d.h. (mindestens) einem ersten Rohr und einem zweiten Rohr, verstanden werden, wobei ein Rohr von den (mindestens) zwei Rohren, beispielsweise das erste Rohr, in¬ nerhalb des anderen Rohrs der (mindestens) zwei Rohre, bei- spielsweise des zweiten Rohrs, angeordnet ist („Rohr-In¬ Rohr") . Vereinfacht und anschaulich ausgedrückt, beim Rohr-In-Rohr System (im „Rohr-In-Rohr" Bereich) liegt das (nach obigem Beispiel) erste Rohr („inneres Rohr") (völlig von dem zweiten Rohr umgeben) in dem zweiten Rohr („äußeres" bzw. das innere Rohr umgebendes, „äußeres Rohr") , wobei sich zwischen der äu¬ ßeren Wandfläche des inneren Rohres und der inneren Wandflä¬ che des äußeren Rohres ein Hohlraum ausbildet.
Die umgekehrte Anordnung der beiden Rohre, d.h. das zweite Rohr ist innerhalb des ersten Rohres angeordnet, ist eben¬ falls möglich.
Als Rohr mag dabei ein länglicher Hohlkörper, dessen Länge in der Regel wesentlich größer als sein Durchmesser ist, ver- standen werden.
Durch das Rohr-in-Rohr System der Kühlmitteldüse werden außenliegende, d.h. außerhalb der Kühlmitteldüse liegende, Schläuche bzw. Rohre zum Zuführen der Steuerluft vermieden, wodurch die Montage und Demontage einer Kühlmitteldüse in ei¬ ner beengten Strangführung wesentlich erleichtert wird. Durch die innenliegende Zuführung der Steuerluft wird außerdem die Zuverlässigkeit der Kühlmitteldüse erhöht. Darüber hinaus verstärkt das Rohr-In-Rohr System die mechanische Festigkeit der Kühlmitteldüse.
Das Rohr bzw. der Hohlkörper des Rohr-In-Rohr Systems bzw. der Kühlmitteldüse mag dabei einstückig sein, wie auch aus mehreren oder vielen (zusammengesetzten) Teilen/Elementen bestehen. Ebenso mag das Rohr bzw. der Hohlkörper - über seine Länge - variable/sich verändernde Durchmesser, d.h. Innen- und/oder Außendurchmesser, aufweisen. So kann nach einer bevorzugten Weiterbildung vorgesehen sein, dass das erste Rohr und/oder das zweite Rohr mehrteilig aus¬ gebildet sind bzw. ist, insbesondere derart mehrteilig ausge- bildet sind bzw. ist, dass deren Teile miteinander ver- schraubbar bzw. verschweißbar sind. Insbesondere die ver- schraubbare Mehrteiligkeit bei den Rohren des Rohr-In-Rohr- Systems ermöglicht eine äußerst flexible Gestaltung der Kühl- mitteldüse. Außerdem können Teile der Kühlmitteldüse einfach ausgetauscht werden, wodurch die Instandhaltung vereinfacht wird .
Des Weiteren setzen die - bei dem Rohr-In-Rohr-System einge- setzten - Rohre nicht voraus, dass es sich hierbei um Körper mit im Wesentlichen runden und/oder kreisförmigen Querschnitten (sowohl für den „Außenquerschnitt" („äußeres Quer¬ schnittsprofil") als auch für den „Innenquerschnitt" (Quer¬ schnittform des „Innenhohlraums") handelt. Beliebige Quer- schnittsformen, wie - neben einem runden bzw. kreisförmigen Querschnitt - ein ovaler, rechteckiger und/oder aus runden und geraden Elementen zusammengesetzter Querschnitt ist bei den hier gemeinten Rohren möglich. Durch diese „Rohr-In-Rohr" Anordnung von den (mindestens) zwei Rohren bei der Zuführung können sich so zwei Strömungswege (bei der/durch die Zuführung) - für die Steuerluft und für das flüssige Kühlmittel - ausbilden, deren erster durch das innere Rohr (, d.h., im Inneren des inneren Rohres) - für die Steuerluft - und deren zweiter außerhalb des inneren Roh¬ res und innerhalb des äußeren Rohres, d.h., zwischen der äu¬ ßeren Wandfläche des inneren Rohres und der inneren Wandflä¬ che des äußeren Rohres, - für das flüssige Kühlmittel - ver¬ laufen .
Die Kühlmitteldüse ermöglicht so - durch ihren konstruktiven Aufbau des Rohr-In-Rohr-Systems bei der Zuführung -, die Steuerluft, beispielsweise Instrumentenluft, Stickstoff oder ein anderes, vorzugsweise nicht brennbares, gasförmiges
Druckmedium, und das flüssige Kühlmittel knapp hinter das Dü¬ senaustrittsende, d.h. bis an das Mundstück, heranzubringen. Unter Instrumentenluft sollen unterschiedlichste Gase, wie z.B. Umgebungsluft, technisch reine Luft aber auch Stickstoff, verstanden werden, die zur Ansteuerung von Pneumatikventilen zum Einsatz kommen.
Als eine - beispielsweise und bevorzugte, weil baulich auf einfache Weise realisierbar, - spezielle Ausgestaltung eines solchen Rohr-In-Rohr-Systems mag ein konzentrisches Rohr-In¬ Rohr-System gesehen werden, bei welchem (zumindest im „Rohr- In-Rohr" Bereich) das innere Rohr - konzentrisch zum äußeren Rohr - in dem äußeren Rohr angeordnet ist.
Weiterhin mag vorgesehen sein, dass die Zuführung geradlinig ausgebildet ist oder mindestens eine Biegung aufweisend gebo- gen ausgebildet ist. Auch eine Länge der Zuführung mag varia¬ bel gestaltet sein. Dadurch lassen sich so - in flexibler und vorteilhafterweise - Kühlmitteldüsen verschiedenster Länge und Form realisieren. Weiter weist die Kühlmitteldüse ein an dem Zuführungsaus¬ trittsende angeordnetes, pneumatisch unter Verwendung der Steuerluft betätigbares Schaltventil zur Steuerung der Zufüh¬ rung des flüssigen Kühlmittels in das Mundstück auf. Anschaulich und vereinfacht ausgedrückt, die Kühlmitteldüse sieht ein pneumatisches - durch die Steuerluft, beispielswei¬ se Instrumentenluft, betätigbares, von dem flüssigen Kühlmit¬ tel durchströmbares - Schaltventil (Durchflusssteuerungsven- til) zur Steuerung des Kühlmitteldurchflusses durch die Düse vor.
Dieses pneumatische Schaltventil befindet sich bei der Kühl¬ mitteldüse an dem Zuführungsaustrittsende der Zuführung der Kühlmitteldüse - und damit - in Durchströmungsrichtung - vor dem Mundstück der Kühlmitteldüse. Dabei ist das Schaltventil in die Zuführung integriert, d.h., Elemente des Schaltventils sind zugleich auch Elemente der Zuführung. So kann beispielsweise ein Ventilgehäuse - oder ein Bestandteil des Ventilgehäuses - auch ein Element der Zu- führung, beispielsweise ein Teil des inneren oder äußeren Rohres, sein.
Dieses „an dem Zuführungsaustrittsende angeordnet" bei dem Schaltventil schließt auch nicht aus, dass Teile des Schalt- ventils oder das Schaltventil im Gesamten (in Durchströmungs¬ richtung) unmittelbar nach dem Zuführungsaustrittsende an diesem angeordnet sind bzw. ist, beispielsweise so zwischen dem Zuführungsaustrittsende und dem Mundstück bzw. einer Mundstückeintritts/-öffnung . Wie auch, dass Teile des Schalt- ventils oder das Schaltventil unmittelbar nach dem Zuführungsaustrittsende an diesem und schon im Bereich des/der Mundstückeintritts/-öffnung angeordnet sind bzw. ist.
Anders bzw. andersherum ausgedrückt, dieses „an dem Zufüh- rungsaustrittsende angeordnet" bei dem Schaltventil schließt auch ein, dass Teile des Schaltventils oder das Schaltventil im Gesamten (in Durchströmungsrichtung) unmittelbar vor dem Zuführungsaustrittsende, d.h. in der Zuführung bzw. in dem Rohr-In-Rohr-System, an diesem angeordnet sind bzw. ist, bei- spielsweise integriert - als ein Teil des inneren oder äuße¬ ren Rohres - in die Zuführung bzw. in das Rohr-In-Rohr-System unmittelbar vor dem Zuführungsaustrittsende.
Das Schaltventil kann so - entsprechend durch die Steuerluft angesteuert und betätigt - (intermittierend) geöffnet und ge¬ schlossen werden, wodurch der Kühlmitteldurchfluss bzw. der Volumenstrom des flüssigen Kühlmittels durch die Düse - in Abhängigkeit einer gewünschten Kühlleistung - gesteuert bzw. geregelt werden kann.
Vereinfacht und anschaulich ausgedrückt, liegt Steuerluft an dem - pneumatisch durch die Steuerluft betätigbaren, von dem flüssigen Kühlmittel durchströmbaren - Schaltventil an, so ist das Schaltventil geschlossen - und das flüssige Kühlmit¬ tel kann nicht über das Ventil und weiter zum Mundstück der Kühlmitteldüse fließen; liegt keine Steuerluft an dem - pneu- matisch durch die Steuerluft betätigbaren, von dem flüssigen Kühlmittel durchströmbaren - Schaltventil an, so ist das Schaltventil offen - und das flüssige Kühlmittel kann über das Ventil und weiter zum Mundstück der Kühlmitteldüse flie¬ ßen .
Das Anlegen der Steuerluft an das Ventil kann unter Verwendung eines - insbesondere auch pneumatisch steuerbaren - Vorventils erfolgen. Zweckmäßigerweise ist ein Druck der - das Schaltventil betä¬ tigbaren - Steuerluft größer als der Druck des - durch das Schaltventil gesteuerten - flüssigen Kühlmittels, beispiels¬ weise 1,5-mal so groß. Weiter zweckmäßigerweise kann die Betätigung des Schaltventils, wie dessen (intermittierendes) Öffnen und Schließen, mittels eines Schaltelements des Schaltventils, das bei¬ spielsweise als ein Ventilschieber eines Schieberventils oder ein Steuerkolben eines Sitzventils ausgebildet sein kann, er- folgen, wobei der Durchfluss des Kühlmediums durch das
Schaltventil in Abhängigkeit der Stellung des Schaltelements entweder geöffnet oder geschlossen wird.
Unter einer geöffneten Stellung des Schaltelements kann jene Stellung verstanden werden, bei der der Durchfluss des Kühlmediums durch das Schaltventil geöffnet ist; andererseits kann unter einer geschlossenen Stellung des Schaltelements jene Stellung verstanden werden, bei der der Durchfluss des Kühlmediums durch das Schaltventil geschlossen ist.
Durch die Betätigung des Schaltelements - bei Betätigung des Schaltventils bzw. beim Öffnen und Schließen des Schaltven- tils durch die Steuerluft - wird das Schaltelement typischer¬ weise verschoben, insbesondere in oder gegen die Durchfluss¬ richtung des flüssigen Kühlmittels durch die Kühlmitteldüse, und verschließt/versperrt dann die Kühlmittelströmung durch die Kühlmitteldüse bzw. gibt sie frei.
Jedoch sind dem Fachmann auch Schaltventile bekannt, bei de¬ nen das Schaltelement bei Betätigung verdreht wird. Es ist grundsätzlich möglich, das Schaltventil als ein Schie¬ berventil oder als ein Sitzventil auszuführen. Vorteilhaft an der Ausbildung als Sitzventil ist, dass das Kühlmedium ohne weitere Ventile leckagefrei abgedichtet wird und dass eine höhere Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzung gegeben ist.
Bei der Ausbildung des Schaltventils als Sitzventil ist es vorteilhaft, wenn das Schaltelement einen Steuerkolben um- fasst, wobei ein (Wellen- ) Balg oder eine Membran den Steuer¬ kolben - insbesondere gegenüber der Zuführung, beispielsweise dem inneren und/oder dem äußeren Rohr, bzw. dem Ventilgehäuse - führt und gegebenenfalls abdichtet.
Vorzugsweise besteht die Membran oder der (Wellen- ) Balg aus rostfreiem Metall, vorzugsweise Stahl, oder aus Kunststoff, vorzugsweise warmfestem Kunststoff, der bis zu Temperaturen größer 250°C nennenswerte Festigkeiten aufweist, wie z.B. Po- lyimid oder Polyaryletherketone (PEEK) .
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der (Wellen- ) Balg konzentrisch auf dem ersten und inneren Rohr des Rohr-In-Rohr-Systems an¬ geordnet ist, insbesondere auf einem als einen Wellenbalgan- schlag ausgebildeten zweiten Teil des inneren Rohres angeord¬ net ist, wodurch der (Wellen- ) Balg axial relativ zu dem inne¬ ren Rohr, insbesondere zu dem Wellenbalganschlag, führbar ist. Vereinfacht und anschaulich ausgedrückt, das innere bzw. ers¬ te Rohr stelle eine Art Linearführung für den (Wellen-) Balg dar . Zweckmäßigerweise kann weiter auch vorgesehen sein, dass das Zuführungsaustrittsende, insbesondere die Mundstückaufnahme, als ein Ventilsitz für das Schaltelement des Schaltventils, insbesondere für den Steuerkolben des Sitzventils, ausgebil¬ det ist, kann so eine sehr klein bauende Kühlmitteldüse rea- lisiert werden.
Bevorzugt kann ferner auch vorgesehen sein, dass ein Material des Schaltelements, insbesondere des Steuerkolbens, und ein Material des Ventilsitzes aufeinander abgestimmt sind, insbe- sondere dass der Ventilsitz eine niedrigere Härte aufweist als das Schaltelement oder dass der Ventilsitz eine höhere Härte aufweist als das Schaltelement, wobei das Teil mit der niedrigeren Härte insbesondere geglüht ist, kann durch eine derartige Materialpaarung die Dichtheit des Ventils und auch dessen Lebensdauer erhöht werden.
Nach einer weiteren, bevorzugten Weiterbildung ist ein, insbesondere mit der Zuführung verschraubbarer, Anschlussblock vorgesehen, welcher insbesondere einen ersten Anschluss für die Steuerluft und/oder einen zweiten Anschluss für das flüs¬ sige Kühlmittel aufweist.
Der Anschlussblock kann ferner eine erste Durchführung aufweisen, unter Verwendung derer der erste Anschluss mit dem ersten inneren Rohr der Zuführung verbindbar ist, und/oder eine zweite Durchführung aufweisen, unter Verwendung derer der zweite Anschluss mit dem zweiten Rohr der Zuführung verbindbar ist. Mit einem solchen Anschlussblock bei der Kühlmitteldüse realisiert die Kühlmitteldüse einen konstruktiv/baulich einfa¬ chen und flexiblen, weil modularen, Aufbau der Kühlmitteldüse - mit der Zuführung, dem Mundstück und dem Anschlussblock als Module. Die einzelnen Module können so jederzeit einfach und schnell montiert oder demontiert werden. Ebenso kann dadurch die Kühlmitteldüse selbst auch einfach montiert und demontiert werden, was einen schnellen Austausch der Kühlmitteldüse (innerhalb einer Anlage bzw. Stranggussan¬ lage) ermöglicht. Zur Erhöhung der Kühlleistung ist es zweckmäßig mehrere von den Kühlmitteldüsen - in einer übergeordneten (Bau- ) Einheit zusammengefasst - insbesondere in einer Stranggussanlage - vorzusehen . So kann beispielsweise eine Kühleinrichtung zum Kühlen eines metallischen Strangs in einer Stranggussanlage vorgesehen sein, welche mehrere in Strangförderrichtung aufeinanderfol¬ gend angeordnete, insbesondere sich quer zu der Strangförder¬ richtung erstreckende Düseneinheiten, beispielsweise mehrere Spritzbalken, aufweist. Jede diese Düseneinheit bzw. jeder solche Spritzbalken kann dann mindestens eine erste solche Kühlmitteldüse und eine zweite solche Kühlmitteldüse, wie be¬ schrieben, vorsehen. Bevorzugt kann aber jede diese Düseneinheit bzw. jeder solche Spritzbalken auch eine Mehrzahl bzw. eine Vielzahl von solchen Kühlmitteldüsen vorsehen.
Mittels einer gemeinsamen Steuerluftzufuhr für jeweils be- stimmte Kühlmitteldüsen besteht so dann die Möglichkeit, (be¬ stimmte) Kühlmitteldüsen zu bestimmten Gruppen, wie beispielsweise Randdüsen (für Randbereiche des Strangs) oder Dü¬ sen für einen zentralen Bereich in der Strangmitte, zusammenzufassen . In einer solchen gemeinsamen Steuerluftzufuhr kann dann ein Vorsteuerventil für die (An- ) Steuerung einer gesamten solchen Düsengruppe sitzen. Nach einer bevorzugten Weiterbildung kann so vorgesehen sein, dass die ersten Kühlmitteldüsen der mehreren Düseneinheiten über eine erste gemeinsame Steuerluftzufuhr mit der Steuerluft und/oder die zweiten Kühlmitteldüsen der mehreren Düseneinheiten über eine zweite gemeinsame Steuerluftzufuhr mit der Steuerluft versorgbar sind.
Weiterhin kann auch vorgesehen sein, dass die Steuerluftversorgung in der ersten gemeinsamen Steuerluftzufuhr unter Verwendung eines in der ersten gemeinsamen Steuerluftzufuhr an- geordneten ersten Steuerventils gesteuert wird und/oder die
Steuerluftversorgung in der zweiten gemeinsamen Steuerluftzufuhr unter Verwendung eines in der zweiten gemeinsamen Steuerluftzufuhr angeordneten zweiten Steuerventils gesteuert wird .
Die beschriebene Kühlmitteldüse - in alleiniger Anordnung und auch in übergeordneter Zusammenstellung/-schaltung - weist durch ihre Konstruktion zahlreiche besondere Vorteile auf. So ermöglicht die Kühlmitteldüse - durch ihren konstruktiven Aufbau - , die Steuerluft und das flüssige Kühlmittel knapp hinter das Düsenaustrittsende, d.h. bis an das Mundstück, heranzubringen, sodass der volle Druck des flüssigen Kühlmittels bei geöffnetem Schaltventil unmittelbar (bis auf kleine Druckabfälle im Schaltventil, die jedoch vernachlässigt wer¬ den können) an der Kühlmitteldüse anliegt bzw. ein rascher Druckaufbau des flüssigen Kühlmittels in der Kühlmitteldüse möglich ist, sodass ein konstantes Spritzbild auch bei nied¬ rigen Kühlleistungen gewährleistet ist. So ist es auch bei der Kühlmitteldüse möglich, den Regelbe¬ reich über den bisherig üblicherweise möglichen Regelbereich von 1:10 bzw. 1:3 zu vergrößern. Weiterhin kann auf die Verwendung von „air mist" Düsen weitgehend verzichtet werden, sodass die Strangkühlung wesentlich energieeffizienter erfolgt.
Die Kühlmitteldüse ist jedoch keineswegs auf eine „water on- ly" Düse beschränkt; vielmehr kann natürlich auch eine „air mist" Düse zum Einsatz kommen.
Des Weiteren ermöglicht die Kühlmitteldüse - ebenfalls durch ihren konstruktiven Aufbau - eine modulare Bauweise, die - insbesondere im Wartungsfall oder geänderten Anwendungs-
/Einsatzfall - den einfachen und/oder schnellen und/oder so kostengünstigen Austausch von einzelnen Komponenten ermöglicht . Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammenge- fasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weite- ren Kombinationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit der erfindungsgemäßen Kokille und den erfindungsgemäßen Verfahren kombinierbar. So sind Verfahrensmerkmale, gegenständlich formuliert, auch als Eigenschaft der entsprechenden Vorrichtungseinheit zu sehen und umgekehrt.
Auch wenn in der Beschreibung bzw. in den Patentansprüchen einige Begriffe jeweils im Singular oder in Verbindung mit einem Zahlwort verwendet werden, soll der Umfang der Erfin- dung für diese Begriffe nicht auf den Singular oder das je¬ weilige Zahlwort eingeschränkt sein. Ferner sind die Wörter „ein" bzw. „eine" nicht als Zahlwörter, sondern als unbestimmte Artikel zu verstehen.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf darin angegebene Kombinationen von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu ge¬ eignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch expli- cit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel ent- fernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden .
Es zeigen:
FIG 1 eine schematische Darstellung einer Stranggussanlage mit einer Kühleinrichtung
FIG 2 einen schematischen Schnitt durch die Stranggussanlage aus FIG 1 entlang der dortigen Schnittebene II-
II;
FIG 3 eine pneumatisch steuerbare Kühlmitteldüse für eine
Düseneinheit einer Kühleinrichtung der Stranggussan- läge aus FIG 1 ;
FIG 4 die pneumatisch steuerbare Kühlmitteldüse für eine
Düseneinheit einer Kühleinrichtung der Stranggussanlage aus FIG 1 mit einer gebogenen Zuführung; FIG 5 eine schematische Ansicht einer weiteren Kühlein¬ richtung für eine Kühlzone für die Stranggussanlage aus FIG 1. FIG 1 zeigt eine Stranggussanlage 3 in einer schematischen Darstellung. Die Stranggussanlage 3 kann zum Beispiel eine Anlage zum Gießen von Stahlbrammen sein.
Die Stranggussanlage 3 umfasst unter anderem eine Pfanne 30 mit einem Auslassrohr 31. Weiter umfasst die Stranggussanlage 3 einen unterhalb der Pfanne 30 angeordneten Gießverteiler 32 mit einem Gießrohr 33 sowie einen im Gießverteiler 32 angeordneten Stopfen 34. Darüber hinaus umfasst die Stranggussanlage 3 eine Kokille 35, die vier wassergekühlte Kokillenplatten 36 aus Kupfer aufweist und eine rechteckige Querschnittsform hat. In FIG 1 sind lediglich zwei der vier Kokillenplatten 36 sichtbar. Außerdem umfasst die Stranggussanlage 3 mehrere angetriebene Transportrollen 37 zum Führen und Stützen eines Strangs, welche Elemente einer Strangführung der Stranggussanlage 3 bil¬ den . Darüber hinaus weist die Stranggussanlage 3 ein figürlich nicht dargestelltes Folgeaggregat, wie zum Beispiel eine Brennschneidmaschine, auf.
In der Pfanne 30 befindet sich flüssiger Stahl 38, der über das Auslassrohr 31 in den Gießverteiler 32 eingeleitet wird. Aus dem Gießverteiler 32 wiederum wird der flüssige Stahl 38 über das Gießrohr 33 in die Kokille 35 eingeleitet, wobei ein Massenstrom des in die Kokille 35 fließenden Stahls 38 mit- hilfe des Stopfens 34 gesteuert wird.
In der Kokille 35 kühlt der Stahl 38 an seinen Kontaktflächen mit den wassergekühlten Kokillenplatten 36 ab und erstarrt hierbei, sodass der Stahl 38 in Form eines Strangs 2 mit ei¬ nem rechteckigen Querschnitt aus der Kokille 35 austritt.
Beim Austreten aus der Kokille 35 hat der Strang 2 eine er- starrte Schale von einigen Millimetern Dicke, während ein
Großteil seines Querschnitts noch flüssig ist. Seine Oberflä¬ chentemperatur liegt hierbei in der Größenordnung von circa 1000 °C. Mithilfe der Transportrollen 37 wird der aus der Kokille 35 austretende Strang 2 abtransportiert und zu dem zuvor erwähn¬ ten (figürlich nicht dargestellten) Folgeaggregat geführt, mittels welchem der Strang 2 beispielsweise in Form von Brammen zugeschnitten und anschließend abtransportiert wird. Al- ternativ könnte der Strang 2 von einem (anderen) Folgeaggregat, beispielsweise einem Walzgerüst einer Gieß-Walz- Verbundanlage, direkt weiterverarbeitet werden, ohne vorher in Brammen zerteilt zu werden. Ferner weist die Stranggussanlage 3 eine Kühleinrichtung 50 zum Kühlen des Strangs 2 auf.
Die Kühleinrichtung 50 umfasst sechszehn in Strangförderrichtung 51 aufeinanderfolgend angeordnete Düseneinheiten 40 zur Kühlung des Strangs 2 von einer ersten (zeichnungsgemäß obe¬ ren) Seite. Von diesen Düseneinheiten 40 gehören jeweils vier in Strangförderrichtung 51 aufeinanderfolgende Düseneinheiten 40 zu einer gemeinsamen Kühlzone 39 der Kühleinrichtung 50. Das heißt, besagte sechszehn Düseneinheiten 40 sind in vier Kühlzonen 39 mit je vier Düseneinheiten 40 aufgeteilt (vgl. auch FIG 5) .
Gemäß der FIG 1 ist jeder Kühlzone 39 eine eigene Kühlmittel¬ pumpe 54 zugeordnet, eine mit ihrer Kühlmittelpumpe 54 ver- bundene Haupt-Kühlmittelversorgungsleitung 55, von welcher vier individuelle Kühlmittelversorgungsleitungen 56 abzweigen, die jeweils mit einer der Düseneinheiten 40 verbunden sind. Üblicherweise versorgt jedoch eine einzige Kühlmittel¬ pumpe über eine HauptZuleitung mehrere Kühlzonen mit Kühlmit¬ tel. Die Verzweigung des Kühlmittels bzw. die Einstellung des Drucks oder des Durchflusses in den individuellen Kühlmittel- Versorgungsleitungen 56 der Kühlzonen erfolgt z.B. durch Regelventile .
Die Düseneinheiten 40 weisen jeweils eine Reihe von mehreren senkrecht zur Strangförderrichtung 51, d.h., in Strangförder- querrichtung 52, aufeinanderfolgenden Kühlmitteldüsen 1 auf (vgl . FIG 2) .
Außerdem weisen die Kühlmitteldüsen 1 im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils ein in die jeweilige Kühlmitteldüse 1 integriertes, pneumatisch (durch Steuerluft 13, hier Instru¬ mentenluft,) steuerbares Schaltventil 14 (vgl. FIG 3) auf.
Des Weiteren weist die Kühleinrichtung 50 eine Steuereinheit 47 auf. Besagte Schaltventile 14 sind über diese Steuerein- heit 47 steuerbar/schaltbar (figürlich nicht in FIG 1 dargestellt (vgl . FIG 5) ) .
Außerdem umfasst die Kühleinrichtung 50, wie dargestellt, sechszehn in Strangförderrichtung 51 aufeinanderfolgend ange- ordnete Düseneinheiten 40 zur Kühlung des Strangs 2 von einer zweiten (zeichnungsgemäß unteren) Seite, welche der ersten Seite gegenüberliegt. Auch diese Düseneinheiten 40 weisen je¬ weils ein über die Steuereinheit 47 pneumatisch schalt- /betätigbares Schaltventil 14 (vgl. FIG 3) auf.
Von letztgenannten sechszehn Düseneinheiten 40 gehören jeweils vier in Strangförderrichtung 51 aufeinanderfolgende Dü¬ seneinheiten 40 zu einer gemeinsamen Kühlzone (vgl. auch FIG 5) .
Auch jede von diesen Kühlzonen hat eine eigene Kühlmittelpumpe, eine mit ihrer Kühlmittelpumpe verbundene Haupt- Kühlmittelversorgungsleitung, von welcher vier individuelle Kühlmittelversorgungsleitungen abzweigen, wobei diese Elemente einer besseren Übersichtlichkeit halber figürlich nicht dargestellt sind.
Die Anzahl der Düseneinheiten 40 je Strangseite - im vorlie¬ genden Fall sechszehn - und deren zahlenmäßige Aufteilung in mehrere Kühlzonen 39 - im vorliegenden Fall vier Kühlzonen 39 je Strangseite - ist lediglich exemplarisch gewählt. Das heißt, die Stranggussanlage 3 könnte grundsätzlich eine ande¬ re Anzahl von Düseneinheiten 40 und/oder eine andere Anzahl von Kühlzonen 39 aufweisen.
Außerdem kann die Kühleinrichtung 50 eine nicht dargestellte Temperaturmesseinrichtung umfassen, beispielsweise ein Pyrometer, zur berührungslosen Temperaturmessung einer Oberflächentemperatur des Strangs 2. Die Temperaturmesseinrichtung kann über eine Datenleitung mit der Steuereinheit 47 verbunden sein. Eine Temperaturmessung ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Alternativ zur der Temperaturmesseinrichtung kann die Kühleinrichtung 50 ein Kühlmodell umfassen (vgl. DYNACS®) , welches ohne Messung der Temperaturen in Echtzeit die erforderlichen Wassermengen in den Kühlzonen berechnet. Grundsätzlich kann die Kühleinrichtung 50 mehrere solche Temperaturmesseinrichtungen aufweisen. So kann beispielsweise sowohl an der ersten Seite des Strangs 2 als auch an der zweiten Seite des Strangs 2 mindestens eine Temperaturmess¬ einrichtung vorgesehen sein.
Während der Strang 2 zu besagtem Folgeaggregat abtransportiert wird, sprühen die Düseneinheiten 40, genauer gesagt deren Kühlmitteldüsen 1, ein Kühlmittel 6 auf die Strangoberfläche 57 auf. Auf diese Weise wird der Strang 2 abgekühlt und erstarrt in Strangförderrichtung 51 immer weiter. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Kühlmittel 6 um Was¬ ser . Jede der Düseneinheiten 40 bringt eine vorgegebene/einstell¬ bare Kühlmittelmenge auf die Strangoberfläche 57 auf. Die je¬ weilige Kühlmittelmenge wird dabei über das Schaltventil 14 der jeweiligen Kühlmitteldüse 1 (in Menge und Zeit) gesteu¬ ert .
Die Temperaturmesseinrichtung misst eine Oberflächentempera¬ tur des Strangs 2 und übermittelt die gemessene Oberflächen- temperatur an die Steuereinheit 47. In Abhängigkeit von der ermittelten Oberflächentemperatur und einem vorgegebenen Oberflächentemperatur-Sollwert steuert die Steuereinheit 47 über die Schaltventile 14 die von den Kühlmitteldüsen 1 auf den Strang 2 aufgebrachten Kühlmittelmengen derart ein, dass die Oberflächentemperatur des Strangs 2 dem vorgegebenen Oberflächentemperatur-Sollwert entspricht beziehungsweise sich diesem annähert.
Die Düseneinheiten 40 an der zweiten (zeichnungsgemäß unte- ren) Seite des Strangs 2 bzw. die dortigen Kühlmitteldüsen werden gleichermaßen betrieben.
Außerdem ist in FIG 1 eine vertikale Schnittebene II-II dar¬ gestellt, welche senkrecht zur Strangförderrichtung 51 im Endbereich der Strangführung durch die Stranggussanlage 3 verläuft .
FIG 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch die Strangguss¬ anlage 3 aus FIG 1 entlang der dortigen Schnittebene II-II.
In FIG 2 ist der Strang 2 sowie exemplarisch eine der Düseneinheiten 40 dargestellt.
Aus dieser Figur ist ersichtlich, dass die dargestellte Dü- seneinheit 40 eine Reihe von mehreren - hier exemplarisch fünf - senkrecht zur Strangförderrichtung 51, d.h. in Strang- förderquerrichtung 52, aufeinanderfolgenden Kühlmitteldüsen 1 aufweist (deshalb die Düseneinheit 40 auch als Spritzbalken 40 bezeichenbar) , wobei die Strangförderrichtung 51 im Bereich der dargestellten Düseneinheit 40 senkrecht zur Zei¬ chenebene der FIG 2 ist.
Das Kühlmittel 6 tritt in Form von Kegeln („Kühlmittelke¬ geln", die Form ist bestimmbar über das Mundstück 5 der jeweiligen Kühlmitteldüse 1 (vgl. FIG 3)) aus den Kühlmitteldü¬ sen 1 aus. Im vorliegenden Fall berühren sich die Kühlmittel- kegel an der Strangoberfläche 57. Prinzipiell ist es auch möglich, dass sich die Kühlmittelkegel überlappen.
Weiter ist ersichtlich, dass die dargestellte Düseneinheit 40 für ihre fünf Kühlmitteldüsen 1 bzw. für deren jeweiliges pneumatisch steuerbares Schaltventil 14 (vgl. FIG 3) eine ge¬ meinsame Steuerluftzufuhr 43, hier Instrumentenluft, mit ei¬ nem gemeinsamen Vorsteuerventil 45 aufweist, wodurch die Kühlmittelaufbringung auf die Strangoberfläche 57 - für diese fünf Kühlmitteldüsen 1 - gemeinsam steuerbar ist. Das Kühl- mittel 6 wird dabei über die individuelle Kühlmittelversor¬ gungsleitung 56 den Kühlmitteldüsen 1 zugeführt.
FIG 3 zeigt die pneumatisch steuerbare Kühlmitteldüse 1 im Detail .
Die Kühlmitteldüse 1 weist drei Hauptkomponenten (Module) auf, nämlich (in Durchströmungsrichtung 7 hintereinander angeordnet) einen (am Düseneintrittsende angeordneten) An¬ schlussblock 17, eine (den Mittelteil 65 der Kühlmitteldüse 1 bildende) Zuführung 8 und ein (am Düsenaustrittsende 4 ange¬ ordnetes) Mundstück 5.
Diese drei Module sind über Verschraubungen 21 jeweils mitei¬ nander druckdicht verschraubbar, somit leicht montier- /demontierbar und austauschbar. Alternativ zu Verschraubungen 21 sind verschweißbare Verbindungen geeignet. Der Anschlussblock 17 dient dem Anschluss der Kühlmitteldüse 1 an die gemeinsame Steuerluftzufuhr 43 (für die Steuerluft 13 zur Betätigung/zum Schalten der Kühlmitteldüse 1) und an die individuelle Kühlmittelversorgungsleitung 56 (für das Kühlmittel 6 zur Strangkühlung) (vgl. auch FIG 1) .
Dazu sieht der Anschlussblock 17 einen ersten, senkrecht zur Durchströmungsrichtung 7 der Steuerluft 13 (durch die Kühlmitteldüse 1) verlaufenden Anschluss 24 vor, mittels welchem - abgedichtet mittels einer Dichtung 22, hier eines O-Rings 22, - der Anschlussblock 17 an die gemeinsame Steuerluftzu¬ fuhr 43 angeschlossen ist. Die Steuerluft 13 tritt so - senk¬ recht zur Durchströmungsrichtung 7 - über diesen ersten Anschluss 24 in den Anschlussblock 17 ein, wird im Anschluss- block 17 über eine erste Durchführung 26 geführt (hier auch in die Durchströmungsrichtung 7 umgelenkt) und strömt in einen ersten Teil IIa eines - zweiteilig ausgebildeten - inne¬ ren (ersten) Rohres 11 der als Rohr-In-Rohr System 9 (aus dem (zweiteiligen) inneren (ersten) Rohr 11, IIa, IIb und einem (ebenfalls zweiteiligen) äußeren (zweiten) Rohr 12, 12a, 12b) ausgebildeten Zuführung 8 ein.
Dazu ist dieser erste Teil IIa des inneren Rohres 11 der Zu¬ führung 8 in eine - in Durchströmungsrichtung 7 verlaufenden - Bohrung 58 des Anschlussblocks 17 eingesteckt und - mittels eines O-Rings 22 - abgedichtet.
Der Anschlussblock 17 sieht ferner einen zweiten, senkrecht zur Durchströmungsrichtung 7 des Kühlmittels 6 (durch die Kühlmitteldüse 1) verlaufenden Anschluss 25 vor, mittels wel¬ chem - abgedichtet mittels einer Dichtung 22, hier ebenfalls eines O-Rings 22, - der Anschlussblock 17 an die individuelle Kühlmittelversorgungsleitung 56 angeschlossen ist. Das Kühlmittel 6 tritt so - senkrecht zur Durchströmungsrichtung 7 - über diesen zweiten Anschluss 25 in den Anschlussblock 17 ein, wird im Anschlussblock 17 über eine zweite Durchführung 27 geführt (hier ebenfalls auch in die Durchströmungsrichtung 7 umgelenkt) und strömt in den ersten Teil 12a des - zweitei¬ lig ausgebildeten - äußeren (zweiten) Rohres 12 der als Rohr- In-Rohr System 9 ausgebildeten Zuführung 8 ein. Dazu ist dieser erste Teil 12a des äußeren (zweiten) Rohres 12 der Zuführung 8 in eine - in Durchströmungsrichtung 7 verlaufenden - Bohrung 58 des Anschlussblocks 17 eingesteckt und (mittels eines Außengewindes an dem ersten Teil 12a des äuße¬ ren (zweiten) Rohres und einem Innengewinde an der Bohrung 58) verschraubt.
Somit können die Steuerluft 13 und das Kühlmittel 6 zunächst in den - dadurch sehr kompakt bauenden - Anschlussblock 17 eintreten, werden in diesem (in die Durchströmungsrichtung 7) umgelenkt, können aus dem Anschlussblock 17 (in Durchströmungsrichtung 7) wieder austreten und strömen - druckdicht von der Zuführung 8 in die Zuführung 8 - (dort über dessen Zuführungseintrittsende 66) ein. Die Zuführung 8 ist als das - konzentrische - Rohr-In-Rohr System 9 - aus dem (zweiteiligen) inneren (ersten) Rohr 11 mit den beiden Teilrohren IIa und IIb und dem (ebenfalls zweiteiligen) konzentrisch zu dem inneren Rohr 11 angeordneten äußeren Rohr 12 mit den beiden Teilrohren 12a, 12b ausge- bildet.
Über dieses innere Rohr 11,11a, IIb wird die Steuerluft 13 zu dem an dem Zuführungsaustrittsende 10 in der Zuführung 8 an¬ geordneten Schaltventil 14, hier ein Sitzventil, geführt; über dieses äußere Rohr 12, 12a, 112b wird das Kühlmittel 6 über das Zuführungsaustrittsende 10 der Zuführung 8 in das - mit der Zuführung 8 an dessen Zuführungsaustrittsende 10 ver¬ schraubten - Mundstück 5 eingeleitet. Die Kühlmitteldüse 1 ermöglicht so - durch ihren konstrukti¬ ven Aufbau des Rohr-In-Rohr-Systems 9 bei der Zuführung 8 -, die Steuerluft 13 und das Kühlmittel 6 knapp hinter das Dü- senaustrittsende 4 bzw. bis an das Mundstück 5 heranzubringen .
Durch die Gestaltung der Mundstückaustrittsöffnung 67 kann das Spitzbild der Kühlmitteldüse 1, wie hier der Kühlmittel¬ kegel, bestimmt werden.
Die jeweiligen zwei Teilrohre IIa und IIb bzw. 12a und 12b des inneren Rohres 11 bzw. des äußeren Rohres 12 sind jeweils druckdicht miteinander verschraubt (21); zusätzlich sind das ersten und das zweite Teilrohr IIa und IIb des inneren Rohres 11 noch miteinander verklebt bzw. verschweisst .
Am Zuführungsaustrittsende 10 sitzt, wie FIG 3 zeigt, das pneumatisch mittels der Steuerluft 13 betätigbare/schaltbare Schaltventil 14, welches als Sitzventil - mit einem als Steu¬ erkolben 15 ausgebildeten (, durch die Steuerluft 13 schaltbaren) Schaltelement 15 - ausgebildet ist und den Kühlmittel- abfluss aus dem äußeren Rohr 12 bzw. aus dem zweiten Teil 12b des äußeren Rohrs 12 der Zuführung 8 sperrt (hier wird der
Steuerkolben 15 durch die Steuerluft 13 (aus dem inneren Rohr 11) in den Ventilsitz 20 des Sitzventils 14 gepresst) oder freigibt . Dazu sieht das Schaltventil/Sitzventil 14 vor, dass der Steu¬ erkolben 15 mittels eines (Wellen- ) Balgs 16 (aus Stahl) ge¬ genüber der Zuführung 8, d.h., hier dem inneren Rohr 11 bzw. dem zweiten Teil IIb des inneren Rohres 11, axial/linear in Durchströmungsrichtung 7 (wie bei einer Linearführung) ge- führt (und abgedichtet) wird.
Der (Wellen- ) Balg 16 sitzt dazu (über eine Passung) konzent¬ risch auf dem zweiten Teil IIb des inneren Rohres 11, welches einen (Wellenbalg- ) Anschlag 18 für eine einen den (Wellen-) Balg 16 tragenden (Wellen- ) Balgträger 19 abstützende Hülse 69 vorsieht . Diese Hülse 69 ist mit dem zweiten Teil IIb des inneren Roh¬ res 11 (mit einem vorderen Ende 70 der Hülse 69 bis an den (Wellenbalg- ) Anschlag 18 heran) druckdicht verschraubt und verklebt. Am hinteren Ende 71 der Hülse 69 stützt sich eine Schulter 72 des (Wellen- ) Balgträgers 19 ab.
Auf dem der Schulter 72 gegenüberliegenden Ende des (Wellen-) Balgträgers 19 ist der (Wellen- ) Balg 16 - mit seinem in
Durchströmungsrichtung 7 ersten Ende - druckdicht aufgesetzt; mit seinem - in Durchströmungsrichtung 7 - zweiten Ende ist der (Wellen- ) Balg 16 druckdicht auf den Steuerkolben 15 auf¬ gesetzt, welcher so unmittelbar (in Durchströmungsrichtung 7) vor dem Austrittsende 73 des zweiten Teils IIb des inneren Rohres 11 angeordnet ist.
Tritt nun die Steuerluft 13 über dieses Austrittsende 73 des zweiten Teils IIb des inneren Rohres 11 aus, so verschiebt diese den Steuerkolben 15 axial in seinen Ventilsitz 20 (, wobei der (Wellen- ) Balg 16 gestreckt wird) . Liegt keine Steu- erluft 13 bzw. kein Steuerluftdruck mehr an dem Steuerkolben 15 an, so zieht sich der (Wellen- ) Balg 16 wieder auf seine ursprüngliche Gestalt zusammen, wobei sich der Steuerkolben 15 wieder aus seinem Ventilsitz 20 löst. Der Ventilsitz 20 - ein ebenfalls rohrförmiges (das Zufüh¬ rungsaustrittsende 10 der Zuführung 8 bildendes) Bauteil mit Durchgangsbohrung 74 für das Kühlmittel 6 - wird mittels ei¬ ner äußeren Hülse 75 gegen das Austrittsende 76 des zweiten Teils 12b des äußeren Rohres 12 druckdicht verspannt.
Wie FIG 3 dann weiter zeigt, ist das Mundstück 5 druckdicht auf den Ventilsitz 20 (so auch Mundstückaufnahme 20) aufge¬ schraubt . Das Material des Steuerkolbens 15 und das Material des Ven¬ tilsitzes 20 sind aufeinander abgestimmt, derart, dass der Ventilsitz 20 eine niedrigere Härte aufweist als der Steuer¬ kolben 15.
FIG 4 zeigt die pneumatisch steuerbare Kühlmitteldüse 1 in einer weiteren Darstellung/Ausführung, welche die Zuführung 8 mit einer zweifachen Biegung 23 vorsieht.
Die Beschreibung dieser Kühlmitteldüse 1 beschränkt sich pri¬ mär auf die Unterschiede zur vorherig beschriebenen Kühlmit- teldüse 1, auf die bezüglich gleichbleibender Merkmale und
Funktionen verwiesen wird (vgl. FIG 3 und zugehörige Ausführungen) . Im Wesentlichen gleiche beziehungsweise einander entsprechende Elemente sind, soweit zweckdienlich, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht erwähnte Merkmale sind für die Beschreibung dieser Kühlmitteldüse 1 übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind.
Wie FIG 4 verdeutlicht ist die Zuführung ein erstes Mal (im Einströmungsbereich der Zuführung 8) - um einen ersten Bie- gungswinkel von ca. 20° - sowie ein weiteres, zweites Mal (im Ausströmungsbereich) - um einen zweiten Biegungswinkel 60 von ebenfalls ca. 20° - gebogen.
Andere ersten und zweite Biegungswinkel 59, 60 - auch unter- schiedliche erste und zweite Biegungswinkel 59 bzw. 60 sowie noch mehr Biegungen mit entsprechenden Biegungswinkel lassen sich bei der Zuführung 8 - je nach Anwendungsfall - realisie¬ ren . Über verschieden gestaltete Biegungswinkel 59, 60 bei der Zu¬ führung 8 sowie über unterschiedliche Längen 61 bei der Zu¬ führung 8 selbst lassen sich verschiedenste Kühlmitteldüsengestaltungen auf einfache Weise und äußerst flexibel (der Austausch einer Zuführung 8 ist aufgrund des verschraubbaren modularen Aufbaus völlig unproblematisch möglich) realisieren . Der Anschlussblock 17 weist, wie FIG 4 auch zeigt, in diesem Fall eine axiale Durchgangsbohrung 77 auf, in welcher der erste Teil I I a des inneren Rohres 11 eingeschoben bzw. durchgeschoben ist. Das - aus dem Anschlussblock 17 - herausragen- de Ende 78 des ersten Teils I I a des inneren Rohres 11 ist mit dem Anschlussblock 17 verschweißt (79) .
FIG 5 zeigt schematisch eine - in Hinsicht auf die Zuführung der Steuerluft 13 - komplexer, aber flexibler gestaltete - Kühleinrichtung 50, mittels welcher unterschiedliche Kühlanforderung, insbesondere hinsichtlich der aufbringbaren Kühlmittelmenge, an den Strang 2 bzw. dessen Breite, genüge getan werden kann. So bedürfen beispielsweise (in Strangförderquerrichtung 52) außen liegende bzw. äußere Strangbereiche einer geringeren Kühlung/-mittelmenge als innenliegende.
Die Beschreibung dieser Kühleinrichtung 50 (mit den Kühlmit- teldüsen 1) beschränkt sich primär auf die Unterschiede zur vorherig beschriebenen Kühleinrichtung 50 (vgl. FIG 1 und FIG 2), auf die bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Im Wesentlichen gleiche beziehungsweise einander entsprechende Elemente sind, soweit zweckdienlich, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht erwähnte Merkmale sind für die Beschreibung dieser Kühleinrichtung 50 übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind.
Wie FIG 5 für eine Kühlzone 39 (hier dargestellt die eine Symmetrieseite 68 der zu der Strangmittellinie 62 symmetri¬ schen Kühleinrichtung 50) - aus zusammengefasst vier Düseneinheiten 40 bzw. Spritzbalken 40 (in Strangförderrichtung 51) mit jeweils acht Kühlmitteldüsen 1 (in Strangförderquerrichtung 52) der Kühleinrichtung 50 - verdeutlicht, sieht diese Kühleinrichtung 50 für diese Kühlzone 39 drei (symmet¬ risch zur Strangmittellinie 62) unterschiedliche Steuerzonen 63a bzw. 63b bzw. 63c, welche alle über die Steuereinheit 47 ansteuerbar sind, vor.
Die jeweils (linke und rechte - bezüglich der Strangförderqu- errichtung 52) äußersten (ersten) Kühlmitteldüsen 41 der vier Spritzbalken 40 sind über eine (erste) gemeinsame Steuerluft¬ zufuhr 43 verbunden.
Ist in dieser (erste) gemeinsame Steuerluftzufuhr 43, wie FIG 5 zeigt, ein (erstes) Vorsteuerventil 45, beispielsweise pneumatisch mittels der Steuereinheit 47 steuerbar, angeord¬ net, so können diese (linken und rechten) äußersten (ersten) Kühlmitteldüsen 41 der vier Spritzbalken 40 in dieser Kühlzone 39 gemeinsam (und unabhängig von den Kühlmitteldüsen 1 dieser Kühleinrichtung 50) angesteuert und betätigt werden.
Entsprechend sind, wie FIG 5 ebenfalls verdeutlicht, die je¬ weils zweitäußersten (zweiten) Kühlmitteldüsen 42 der vier Spritzbalken 40 über eine (zweite) gemeinsame Steuerluftzu- fuhr 44 (mit dortig angeordneten (zweiten Vorsteuerventil
46)) verbunden - und können so (durch die Steuereinheit 47) gemeinsam angesteuert und betätigt werden.
Alle weiteren - mittleren (dritten) - Kühlmitteldüsen 48 bzw. 48a und 48b der vier Spritzbalken 40 sind ebenfalls über eine (dritte) gemeinsame Steuerluftzufuhr 49 (mit dortig angeord¬ neten dritten Vorsteuerventil 53 verbunden) - und können so (durch die Steuereinheit 47) gemeinsam angesteuert und betä¬ tigt werden.
Die Kühlmittelversorgung der Kühlmitteldüsen 1 bzw. 41, 42, 48 erfolgt über die Haupt-Kühlmittelversorgungsleitung 55 und individuelle Kühlmittelversorgungsleitungen 56 (vgl. FFIG 1 und FIG 2) .
Da die Kühlmitteldüsen 1 typischerweise direkt auf einem Strangführungssegment zwischen Strangführungsrollen angeord- net sind, ist es für die Zuverlässigkeit der Steuereinheit 47 und/oder der Vorsteuerventile 45, 46, 53 günstig, wenn diese abseits der Strangführung auf dem sog. Festland der Stranggießanlage angeordnet sind. Dadurch sind diese nicht hohen Temperaturen bzw. hoher Luftfeuchtigkeit ausgesetzt, andererseits können z.B. einzelne Vorsteuerventile auch im laufenden Betrieb der Anlage ausgetauscht werden, ohne dass hierfür das Stranggießen unterbrochen werden müsste. Um bei einem Segmentwechsel die Steuerluft rasch an- bzw. ab¬ schließen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Steuerluft vom Festland mit den Vorsteuerventile 45, 46, 53 über pneuma¬ tische Schnellkupplungen auf das Strangführungssegment ge¬ führt wird.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugs zeichenliste
1 Kühlmitteldüse
2 (metallischer) Strang
3 Stranggussanlage
4 Düsenaustrittsende
5 Mundstück
6 Kühlmittel
7 Durchströmungsrichtung
8 Zuführung
9 Rohr-In-Rohr-System
10 Zuführungsaustrittsende
11 erstes Rohr, inneres Rohr (für Steuerluft) IIa erster Teil des ersten/inneren Rohres
IIb zweiter Teil des ersten/inneren Rohres
12 zweites Rohr, äußeres Rohr (für Kühlmittel) 12a erster Teil des zweites/äußeren Rohres
12b zweiter Teil des zweites/äußeren Rohres 13 Steuerluft
14 Schaltventil, Sitzventil, Ventileinheit
15 Schaltelement, Steuerkolben
16 (Wellen-) Balg
17 Anschlussblock
18 (Wellenbalg-) Anschlag
19 (Wellen- ) Balgträger
20 Mundstückaufnahme, Ventilsitz
21 Verschraubung
21a gehklebte Verschraubung
22 Dichtung, O-Ring
23 Biegung (von (8))
24 erster Anschluss
25 zweiter Anschluss
26 erste Durchführung
27 zweite Durchführung 30 Pfanne
31 Auslassrohr
32 Gießverteiler
33 Gießrohr
34 Stopfen
35 Kokille
36 Kokillenplatte
37 Transportrolle
38 Stahl
39 Kühlzone
40 Düseneinheit, Spritzbalken
41 erste Kühlmitteldüse (1)
42 zweite Kühlmitteldüse (1)
43 (erste) gemeinsame Steuerluftzufuhr
44 zweite gemeinsame Steuerluftzufuhr
45 (erstes) (Vor- ) Steuerventil
46 zweites (Vor- ) Steuerventil
47 Steuereinheit
48, 48a, 48b weitere (dritte) Kühlmitteldüsen (1)
49 dritte gemeinsame Steuerluftzufuhr 50 Kühleinrichtung
51 Strangförderrichtung
52 Strangförderquerrichtung
53 drittes Steuerventil
54 Kühlmittelpumpe
55 Haupt-Kühlmittelversorgungsleitung
56 individuelle Kühlmittelversorgungsleitung
57 Strangoberfläche
58 Bohrung
59 ersten Biegungswinkel
60 zweiter Biegungswinkel
61 Länge 62 Strangmittellinie
63a (erste) Steuerzone
63b (zweite) Steuerzone
63c (dritte) Steuerzone
64 Düseneintrittsende
65 Mittelteil
66 Zuführungseintrittsende
67 Mundstückaustrittsöffnung
68 erste Symmetrieseite
69 Hülse
70 vorderes Ende
71 hinteres Ende
72 Schulter
73 Austrittsende
74 Durchgangsbohrung
75 äußere Hülse
76 Austrittsende
77 Durchgangsbohrung
78 herausragendes Ende
79 Schweißverbindung

Claims

Patentansprüche
1. Kühlmitteldüse (1) zum Kühlen eines metallischen Strangs (2) in einer Stranggussanlage (3) mit einem an einem Düsen- austrittsende (4) angeordneten Mundstück (5), durch welches flüssiges Kühlmittel (6) aus der Kühlmitteldüse (1) austreten kann,
gekennzeichnet durch
eine als ein Rohr-In-Rohr-System (9) ausgebildete, in Durch- Strömungsrichtung (7) vor dem Mundstück (5) angeordnete Zuführung (8) mit einem Zuführungsaustrittsende (10), durch de¬ ren erstes Rohr (11) Steuerluft (13) an das Zuführungsaus¬ trittsende (10) heranführbar ist und durch deren zweites Rohr
(12) das flüssige Kühlmittel (6) über das Zuführungsaus- trittsende (10) dem Mundstück (5) zuführbar ist,
und ein in die Zuführung (8) integriertes, an dem Zuführungs¬ austrittsende (10) angeordnetes, pneumatisch unter Verwendung der Steuerluft (13) betätigbares Schaltventil (14) zur Steue¬ rung der Zuführung des flüssigen Kühlmittels (6) in das Mund- stück (5) .
2. Kühlmitteldüse (1) nach mindestens dem voranstehenden An¬ spruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Rohr (11) ein inneres Rohr (11) für die Steuerluft
(13) ist und das zweite Rohr (12) ein zu dem inneren Rohr
(11) im Wesentlichen konzentrisch angeordnetes äußeres Rohr
(12) für das flüssige Kühlmittel (6) ist.
3. Kühlmitteldüse (1) nach mindestens einem der voranstehen¬ den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Rohr (11) und/oder das zweite Rohr (12) mehrteilig ausgebildet sind bzw. ist, insbesondere derart mehrteilig ausgebildet sind bzw. ist, dass deren Teile (IIa, IIb bzw.
12a, 12b) miteinander verschraubbar bzw. verschweissbar sind.
4. Kühlmitteldüse (1) nach mindestens einem der voranstehen¬ den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schaltventil (14) ein Sitzventil (14) mit einem als
Schaltelement (15) ausgebildeten Steuerkolben (15) ist.
5. Kühlmitteldüse (1) nach mindestens dem voranstehenden An¬ spruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein (Wellen- ) Balg (16) das Schaltelement (15), insbesondere den Steuerkolben (15), führt und abdichtet.
6. Kühlmitteldüse (1) nach mindestens dem voranstehenden An¬ spruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
der (Wellen- ) Balg (16) konzentrisch auf dem inneren Rohr (11) angeordnet ist, insbesondere auf einem als einen Wellenbalg- anschlag (18) ausgebildeten zweiten Teil (IIb) des inneren Rohres (11) angeordnet ist, wodurch der (Wellen- ) Balg (16) axial relativ zu dem inneren Rohr (11), insbesondere zu dem Wellenbalganschlag (18), führbar ist.
7. Kühlmitteldüse (1) nach mindestens einem der voranstehen¬ den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Mundstück (5) lösbar an der Kühlmitteldüse (1) verbunden ist, insbesondere aufschraubbar (21) ausgebildet ist.
8. Kühlmitteldüse (1) nach mindestens einem der voranstehen- den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Zuführungsaustrittsende (10) als eine Mundstückaufnahme (20) ausgebildet ist, auf welcher das Mundstück (5) auf¬ schraubbar ist.
9. Kühlmitteldüse (1) nach mindestens einem der voranstehen¬ den Ansprüche, insbesondere nach dem voranstehenden Anspruch und/oder nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Zuführungsaustrittsende (10), insbesondere die Mundstück¬ aufnahme (20), als ein Ventilsitz (20) für ein Schaltelement (15) des Schaltventils (14), insbesondere für den Steuerkol¬ ben (15) des Sitzventils (14), ausgebildet ist.
10. Kühlmitteldüse (1) nach mindestens dem voranstehenden An¬ spruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Material des Schaltelements (15), insbesondere des Steu¬ erkolbens (15), und ein Material des Ventilsitzes (20) aufei¬ nander abgestimmt sind, insbesondere dass der Ventilsitz (20) eine niedrigere Härte aufweist als das Schaltelement (15) o- der dass der Ventilsitz (20) eine höhere Härte aufweist als das Schaltelement (15), wobei der Teil mit der niedrigeren Härte insbesondere geglüht ist.
11. Kühlmitteldüse (1) nach mindestens einem der voranstehen- den Ansprüche,
gekennzeichnet durch
einen, insbesondere mit der Zuführung verschraubbaren, Anschlussblock (17), welcher insbesondere einen ersten An- schluss (24) für die Steuerluft (13) und/oder einen zweiten Anschluss (25) für das flüssige Kühlmittel (6) aufweist.
12. Kühlmitteldüse (1) nach mindestens dem voranstehenden An¬ spruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Anschlussblock (17) eine erste Durchführung (26) aufweist, unter Verwendung derer (26) der erste Anschluss (24) mit dem ersten inneren Rohr (11) der Zuführung (8) verbindbar ist, und/oder eine zweite Durchführung (27) aufweist, unter Verwendung derer (27) der zweite Anschluss (25) mit dem zwei- ten Rohr (12) der Zuführung (8) verbindbar ist.
13. Kühlmitteldüse (1) nach mindestens einem der voranstehen¬ den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zuführung (8) geradlinig ausgebildet ist oder mindestens eine Biegung (23) aufweisend gebogen ausgebildet ist.
14. Kühlmitteldüse (1) nach mindestens dem voranstehenden An¬ spruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerluft (13) eine Instrumentenluft (13) ist.
15. Kühleinrichtung (50) zum Kühlen eines metallischen
Strangs (2) in einer Stranggussanlage (3), aufweisend mehrere in Strangförderrichtung (51) aufeinanderfolgend angeordnete, insbesondere sich quer (52) zu der Strangförderrichtung (51) erstreckende Düseneinheiten (40) mit jeweils mindestens einer ersten Kühlmitteldüse (1, 41) nach mindestens einem der vor¬ anstehenden Ansprüche und mit jeweils einer zweiten Kühlmit¬ teldüse (42) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprü- che.
16. Kühleinrichtung (50) nach mindestens dem voranstehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
die ersten Kühlmitteldüsen (1, 41) der mehreren Düseneinheiten (40) über eine erste gemeinsame Steuerluftzufuhr (43) mit der Steuerluft (13) und/oder die zweiten Kühlmitteldüsen (1, 42) der mehreren Düseneinheiten (40) über eine zweite gemeinsame Steuerluftzufuhr (44) mit der Steuerluft (13) versorgbar sind.
17. Kühleinrichtung (50) nach mindestens dem voranstehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerluftversorgung in der ersten gemeinsamen Steuerluftzufuhr (43) unter Verwendung eines in der ersten gemeinsamen Steuerluftzufuhr (43) angeordneten ersten Steuerventils (45) gesteuert wird und/oder die Steuerluftversorgung in der zweiten gemeinsamen Steuerluftzufuhr (44) unter Verwendung eines in der zweiten gemeinsamen Steuerluftzufuhr (44) angeordneten zweiten Steuerventils (46) gesteuert wird.
18. Stranggussanlage (3) mit einer Kühleinrichtung (50) nach mindestens einem der Ansprüche 15 bis 17.
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