EP4117826A1 - Zweistoff-schaftdüse mit verringerter verstopfungsneigung - Google Patents

Zweistoff-schaftdüse mit verringerter verstopfungsneigung

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Publication number
EP4117826A1
EP4117826A1 EP21711214.3A EP21711214A EP4117826A1 EP 4117826 A1 EP4117826 A1 EP 4117826A1 EP 21711214 A EP21711214 A EP 21711214A EP 4117826 A1 EP4117826 A1 EP 4117826A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transport channel
mixing head
base body
regulating device
cooling medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21711214.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian ENZINGER
Andreas MITTERMAIR
Thomas Stepanek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Primetals Technologies Austria GmbH filed Critical Primetals Technologies Austria GmbH
Publication of EP4117826A1 publication Critical patent/EP4117826A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
    • B22D11/1246—Nozzles; Spray heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/40—Filters located upstream of the spraying outlets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/50—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B05B7/0441—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber
    • B05B7/0458—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber the gas and liquid flows being perpendicular just upstream the mixing chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B05B7/0441—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber
    • B05B7/0475—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber with means for deflecting the peripheral gas flow towards the central liquid flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B7/00—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling

Definitions

  • the present invention is based on a two-component
  • the two-substance shaft nozzle having a shaft-like center piece with two ends, so that the center piece defines a shaft axis extending from one end to the other,
  • the middle piece has at one of the two ends an add-on block with a first and a second connection and at the other of the two ends a mouthpiece with at least one nozzle for dispensing a two-substance mixture,
  • a first supply line for supplying a liquid cooling medium can be connected to the first connection and a second supply line for supplying a gaseous atomizing medium can be connected to the second connection,
  • the middle piece between the two ends has a mixing head, by means of which the liquid cooling medium is atomized in the gaseous atomization medium and the two-substance mixture is thus formed,
  • the middle piece having a first transport channel, by means of which the cooling medium is guided from the first connection to the mixing head, and a second transport channel, by means of which the atomizing medium is guided from the second connection to a mixing space surrounding the mixing head.
  • the present invention is also based on a retrofitting process for such a two-material shaft nozzle.
  • Such a two-material shaft nozzle is known, for example, from DE 10200 662 B4.
  • a two-substance shaft nozzle is also known from DE 10203 240 B4.
  • DE 10203 240 B4 has a similar disclosure content as DE 102 00 662 B4, although a mixing head and its function are not mentioned in DE 10203 240 B4.
  • the liquid cooling medium flows, starting from the first supply line or the first connection, through the first transport channel into the distribution chamber of the mixing head and is released from there via the discharge channels into a mixing space. Mixing with the atomizing medium and thus atomizing takes place in the mixing chamber.
  • the hydraulic diameter of the discharge channels - seen in the direction of flow of the cooling medium, i.e. behind the distributor chamber - is significantly smaller than the hydraulic diameter in front of the distributor chamber, i.e. on the way from the supply line to the distributor chamber.
  • the object of the present invention is to create possibilities by means of which at least one elimination of a blockage can be significantly accelerated and, if possible, even the probability of a blockage can be reduced.
  • a two-substance shaft nozzle of the type mentioned at the outset is designed in that
  • That the first transport channel in the area of the first connection has a first receptacle in which a first volume control device is detachably attached
  • That the first quantity regulating device has a first opening through which the cooling medium is guided from the first supply line into the first transport channel
  • the bottleneck that is to say the "bottleneck” due to clogging
  • the shaft nozzle is immediately accessible and can even be seen with the naked eye.
  • the first volume regulating device can be released from the first receptacle easily and directly and, above all, very quickly and a new, non-clogged first volume regulating device can be inserted into the first receptacle.
  • the clogged first quantity regulating device can then be freed from its clogging without any time pressure.
  • the first quantity regulating device extends over an overall height as viewed in the direction of flow of the cooling medium. Wei terhin, seen in the flow direction of the cooling medium, the first opening extends over an effective length. At least one of the following conditions is preferably met:
  • the effective length is between 10% and 50% of the overall height
  • the effective length is between 40% and 200% of the hydraulic diameter of the first opening
  • the effective length is between 1 mm and 6 mm.
  • the conditions are even met on a cumulative basis.
  • the aforementioned configurations ensure that the path on which only the (small) hydraulic cross-section of the first opening is available to the cooling medium is relatively small. The likelihood of a deposit is therefore relatively low. Rather, any contamination contained in the cooling medium can in many cases due to the locally high flow rate of the cooling medium through the first opening can be driven through. As a result, the risk of the first opening becoming clogged is considerably less than for the discharge channels of a typical prior art mixing head. However, if a contamination has passed the first opening, the risk of a deposit on the subsequent path is almost negligible. This is because a larger hydraulic cross-section is continuously available for the cooling medium up to the mixing chamber than in the area of the first opening.
  • the mixing head usually has a base body in the manner of a straight prism, so that the base body, viewed orthogonally to the shaft axis, forms a regular polygon with an edge length. Furthermore, the mixing head usually has, on the side of the base body facing away from the mouthpiece, a fastening stub, by means of which the mixing head is fastened in the first transport channel. Furthermore, a distribution chamber is usually introduced into the base body. The distribution chamber is connected to the first transport channel via a feed channel arranged in the fastening connector. Furthermore, guide channels go from the distribution chamber to a mixing space surrounding the base body radially on the outside, in which the atomization of the liquid cooling medium takes place in the gaseous atomization medium.
  • the hydraulic diameter of the feed channel is preferably consistently between 40% and 75% of the diameter of a circle inscribed in the regular polygon, in particular between 50% and 60%.
  • the supply channel therefore does not have a hydraulic diameter at any single point, viewed in the direction of flow of the cooling medium, which is less than a minimum of 40% of this diameter.
  • the hydraulic diameter of the discharge channels can consistently be between 30% and 55% of the edge length, in particular between 35% and 50%.
  • the mixing head As an alternative to a configuration of the base body in the manner of a straight prism, it is possible for the mixing head to have a cylindrical base body so that the base body forms a circle with a diameter when viewed orthogonally to the shaft axis. In this case, too, the mixing head has a fastening stub on the side of the base body facing away from the mouthpiece, by means of which the mixing head is fastened in the first transport channel.
  • a distribution chamber is also introduced into the base body, the distribution chamber being connected to the first transport channel via a feed channel arranged in the fastening connector and discharge channels from the distribution chamber to a mixing chamber surrounding the base body radially on the outside, in which the Atomization of the liquid cooling medium takes place in the gaseous atomization medium.
  • the hydraulic diameter of the feed channel in this case is consistently between 40% and 75% of the diameter of the circle, in particular between 50% and 60% of this diameter.
  • the hydraulic diameter of the discharge channels in this case is between 12% and 60% of the diameter of the circle.
  • Information about the hydraulic diameter of the first opening is preferably attached to the outside of the first quantity regulating device.
  • the information can in particular be embossed on the outside.
  • the information can in particular again be embossed on the outside further a first quantity regulating device selected who the.
  • the information or information is preferably attached to the end face of the first quantity regulating device.
  • the second transport channel prefferably has a second receptacle in the region of the second connection, in which a second quantity regulating device is detachably attached.
  • the second quantity regulating device has a second opening through which the atomizing medium is passed from the second supply line into the second transport channel.
  • the first and second receptacles are preferably designed to be incompatible with one another. In this way it can be prevented that a first quantity regulating device is inadvertently built into the second receptacle or, conversely, a second quantity regulating device is built into the first receptacle.
  • a first receptacle is first introduced into the first transport channel in the area of the first connection. If necessary, the two-fluid shaft nozzle can be removed from the secondary cooling zone beforehand and the supply lines can be removed from the corresponding connections. Then in the first recording - in contrast to the prior art, in which simply no first volume control device is available - a first volume control device is attached.
  • the introduced first quantity regulating device is designed according to the invention. It thus has a first opening through which the cooling medium is guided from the first supply line into the first transport channel, this opening having a smaller hydraulic diameter than the first Transport channel.
  • first receptacle In order to introduce the first receptacle into the first transport channel, it may be necessary to drill out the transport channel in the area of the first connection. In any case, however, a corresponding device for securing the first menue regulating device must be introduced, for example an internal thread into which a corresponding external thread of the first quantity regulating device can engage.
  • the geometric dimensions of the first quantity regulating device - that is, its overall height, its effective length and the coordination of the effective length with the overall height, the hydraulic diameter of the first opening and possibly also the absolute dimensioning of the effective length - are preferably designed as above for the two-material shaft nozzle as such has already been explained.
  • the mouthpiece is usually releasably attached to the other of the two ends, for example by means of a nut.
  • the "old" prior art mixing head is releasably fastened in the first transport channel, typically screwed in. A more extensive conversion is therefore preferably carried out so that the mouthpiece is detached from the centerpiece at the other of the two ends and Then the mixing head is removed from the middle piece and a new mixing head is fastened in the middle piece. If necessary, the old mouthpiece (alternatively a new mouthpiece) can then be fastened again to the other of the two ends.
  • the decisive factor is that the new one Mixing head is designed according to the invention. This can mean for the design of the new mixing head, for example,
  • the new mixing head is designed in such a way that it has a base body in the manner of a straight prism, so that the base body is seen orthogonally to the shaft axis forms a regular polygon with one edge length, and furthermore has a fastening stub on the side of the base body facing away from the mouthpiece, by means of which the new mixing head is fastened in the first transport channel,
  • the new mixing head is designed in such a way that a distribution chamber is introduced into the base body, which is connected to the first transport channel via a feed channel arranged in the fastening nozzle and from the discharge channels to a mixing space surrounding the base body radially on the outside, in which the atomization of the liquid cooling medium takes place in the gaseous atomization medium, and
  • the hydraulic diameter of the feed channel is consistently between 40% and 75% of the diameter of a circle inscribed in the regular polygon, in particular between 50% and 60%, and / or the hydraulic diameter of the discharge channels consistently between 30% and 55% the edge length is, in particular between 35% and 50%.
  • this can mean, for example,
  • the new mixing head is designed in such a way that it has a cylindrical base body, so that the base body, viewed orthogonally to the shaft axis, forms a circle with a diameter, and furthermore has a fastening connector on the side of the base body facing away from the mouthpiece, by means of whose new mixing head is attached to the first transport channel,
  • the new mixing head is designed in such a way that a distribution chamber is introduced into the base body, which is connected to the first transport channel via a feed channel arranged in the fastening stub and from the discharge channels to a mixing space surrounding the base body radially on the outside, in which the atomization of the liquid cooling medium takes place in the gaseous atomization medium, and - That the hydraulic diameter of the feed channel is consistently between 40% and 75% of the diameter of the circle, in particular between 50% and 60%, and / or the hydraulic diameter of the discharge channels is consistently between 12% and 60% of the diameter of the circle .
  • the new mixing head is attached to the first transport channel using the attachment connector.
  • the built-in first quantity regulating device is preferably also designed in such a way that it has information about the hydraulic diameter of the first opening and / or about the determination for installation in the first transport channel on an outside.
  • the information can be impressed.
  • the information can be arranged in particular on its end face.
  • the second transport channel in the area of the second connection has a second receptacle in which a second quantity regulating device is releasably attached, the second quantity regulating device having a second opening through which the atomizing medium of the second supply line is guided into the second transport channel.
  • the first receptacle is preferably designed to be compatible with the second receptacle.
  • FIG. 5 shows the two-substance shaft nozzle from FIG. 4 in section
  • FIG. 6 shows the two-substance shaft nozzle from FIG. 4 from the side in a partial section
  • FIG. 7 shows a perspective illustration of a first end of a center piece of the two-substance shaft nozzle
  • FIG 8 shows a first perspective view of a Men genreguli comfortable
  • FIG. 9 shows a second perspective illustration of the quantity regulating device from FIG. 8,
  • FIG. 10 shows the quantity regulating device from FIG. 8 in section
  • FIG. 11 shows a mixing head in a perspective illustration
  • FIG. 12 shows the mixing head from FIG. 11 in section
  • FIG. 14 shows the mixing head from FIG. 13 in section
  • FIG. 16 shows the mixing head from FIG. 15 in section
  • a continuous caster 1 has a continuous casting kille 2.
  • the continuous casting mold 2 is - for example via a schematically indicated dip tube 3 - poured liquid Me tall 4, for example liquid steel.
  • the strand casting mold 2 determines the format of the metal strand 5.
  • the format can be a slab format, a billet format or another format.
  • the liquid metal 4 solidifies on the walls of the continuous casting mold 2 and is as initially partially solidified and later solidified metal strand 5 withdrawn from the strand casting mold 2 at a withdrawal speed v.
  • the metal strand 5 is seen in the withdrawal direction behind the continuous casting mold 2 by means of a plurality of Strangure approximately rollers 6 supported. In Figure 1, only a few of the strand guide rollers 6 are shown.
  • the strand guide rollers 6 in their entirety form a strand guide arranged downstream of the continuous casting mold 2. Behind the strand guide, for example, the metal strand 5 can be cut to length by means of a schematically indicated flame cutting machine 7.
  • the strand guide rollers 6 are generally arranged in roller segments 8 as shown in FIG. FIG. 2 shows a customary embodiment of a roller segment 8.
  • the roller segment 8 has two groups Gl, G2 of strand guide rollers 6.
  • the two groups Gl, G2 of strand guide rollers 6 each have several strand guide rollers 6 Weil.
  • the strand guide rollers 6 of the two groups Gl, G2 each come to one side of the metal strand 5.
  • the distance between the strand guide rollers 6 of the first group G 1 and the strand guide rollers 6 of the second group G 2 can also be set via adjusting devices 9.
  • the Stellinrich lines 9 can for example be designed as hydraulic cylinder units.
  • Intensive cooling of the metal strand 5 takes place in the strand guide formed by the strand guide rollers 6.
  • the strand guide thus forms a secondary cooling zone of the strand caster.
  • two-substance shaft nozzles 10 are arranged between the strand guide rollers 6, as shown in FIG.
  • a two-substance mixture 11 is applied to the hot metal strand 5 by means of the two-substance shaft nozzles 10. Only a short section of the metal strand 5 is shown in FIG. 3 and here too only over part of its cross section. It is shown in dash-dotted lines in FIG. 3 a strand center line indicated.
  • the two-substance shaft nozzles 10 are generally designed in the same way. The structure of a single two-substance shaft nozzle 10 is explained below in conjunction with FIGS. 4 to 6.
  • the two-substance shaft nozzle 10 has a shaft-like center piece 12.
  • the middle piece 12 has two ends 13, 14.
  • the center piece 12 can extend over a considerable length, for example 600 mm or 800 mm. It thereby defines a shaft axis 15 extending from one end 13, 14 to the other.
  • a thickening, shown only in FIG. 6, in a central region of the central piece 12 may or may not be present. As far as the present invention is concerned, it is irrelevant.
  • the shaft axis 15 is a straight axis provides Darge. However, this is not absolutely necessary. With the telzhou 12 can rather - similar to a hose or curved pipes ge - also have curvatures. In this case, the shaft axis 15 is only locally defined. As a rule, there can be curvatures of up to 45 °.
  • axial means a direction parallel to the (possibly local) shaft axis 15.
  • Radial means a direction orthogonal to the (possibly local) shaft axis 15 towards or away from the shaft axis 15.
  • Tortal means a direction which is orthogonal to both the axial direction and the radial direction. So tangential is a direction that is at a constant axial position at a constant radial distance from the (possibly local) shaft axis 15 is directed circularly around shaft axis 15.
  • the center piece 12 has an attachment block 16.
  • the mounting block 16 is used to connect the two-substance shaft nozzle 10 to a first and a second supply line 17, 18 (see FIG 3).
  • the mounting block 16 therefore has a first connection 19 and a second connection 20.
  • the connections 19, 20 end in an attachment surface with which the attachment block 16 rests against the supply lines 17, 18.
  • the connection of the mounting block 16 to the supply lines 17, 18 can be made, for example, by means of a screw connection or a quick release connection.
  • the attachment block 16 is also used to mechanically fix the two-material shaft nozzle 12.
  • the first supply line 17 is connected to the first connection 19. Via the first supply line 17, the two-substance shaft nozzle 10 is supplied with a liquid cooling medium 21, usually water.
  • the second supply line 18 is connected to the second connection 20.
  • a gaseous atomizing medium 22, generally air, is fed to the two-substance shaft nozzle 10 via the second supply line 18.
  • the two supply lines 17, 18 are generally designed as rigid pipelines which also assume mechanical support and fixing functions for the two-substance shaft nozzles 10.
  • the supply lines 17, 18 can, for example, as basically be known from DE 10200 662 B4, be designed as rectangular profiles.
  • the center piece 12 has a mouth piece 23.
  • the mouthpiece 23 for its part has a nozzle 24.
  • the two-substance mixture 11 is delivered in the direction of the metal strand 5.
  • the desired spray pattern is determined by means of the mouthpiece 23 or its nozzle 24.
  • the nozzle 24 can be slot-shaped be designed so that the two-substance mixture 11 is discharged from the nozzle 24 in the form of a fan.
  • the mouthpiece 23 is detachably connected to the middle piece 12.
  • the mouthpiece 23 can be screwed ver according to the position in Figures 4 to 6 with the center piece 12.
  • a connection by means of a union nut 25 is customary.
  • the center piece 12 also has a mixing head 26.
  • the mixing head 26 is arranged between the two ends 13, 14, in the vicinity of the mouthpiece 23. Due to the arrangement in the vicinity of the mouthpiece 23, the two-substance mixture 11 can no longer be separated on the way from the mixing head 26 to the mouthpiece.
  • the mixing head 26 is also releasably connected to the middle piece 12 with. Here, too, the releasability is usually implemented by means of a screw connection.
  • the middle piece 12 has a first transport channel 27. Starting from the first connection 19, the cooling medium 21 is guided to the mixing head 26 via the first transport channel 27.
  • the center piece 12 also has a second transport channel 28.
  • the atomization medium 22 is guided via the second transport channel 28, starting from the second connection 20, to a mixing chamber 29.
  • the mixing space 29 surrounds the mixing head 26 radially on the outside. The actual atomization, that is to say the formation of the two-substance mixture 11, takes place in the mixing space 29.
  • the transport channels 27, 28 are separated from one another. In particular, they can be concentric with one another.
  • the first transport channel 27 is the inner transport channel and is consequently the second transport channel 28 of the outer transport channel.
  • the outer transport channel is annular.
  • the first transport channel 27 can in particular in the case of the concentric arrangement in the area of the mixing head 26 furthermore have a screw thread (internal thread de).
  • the mixing head 26 can have a screw thread (external thread) so that it can be screwed into the screw thread of the first transport channel 27.
  • the structure of the two-material shaft nozzle 10 corresponds to the structure of two-material shaft nozzles known from the prior art.
  • the first transport channel 27 has a first receptacle 30 in the area of the first connection 19.
  • the first acquisition 30 can be designed, for example, as a screw thread (internal thread de).
  • a first quantity regulating device 31 is fastened in the first receptacle 30.
  • the attachment is detachable.
  • the first quantity regulating device 31 can therefore also be removed again from the first receptacle 30.
  • the structure of the first quantity regulating device 31 is explained in more detail below in connection with FIGS. 8 to 10.
  • the first quantity regulating device 31 has a substantially cylindrical shape.
  • the first volume regulating device 31 has a screw thread 31a (external thread) on its outer surface.
  • the first receptacle 30 has a corresponding screw thread (internal thread).
  • the releasable fastening of the first volume regulating device 31 in the first receptacle 30 can also be configured differently, for example in the manner of a bayonet lock.
  • the first quantity regulating device 31 has a first opening 32 through which the cooling medium 21 from the first supply line 17 into the first transport channel 27 is performed. It is also important that the first opening 32 has a smaller hydraulic diameter than the first transport channel 27. The first opening 32 is therefore the constriction that the cooling medium 21 has to pass through. In the direction of flow of the cooling medium 21 both in front of and behind the first opening 32, however, the cooling medium 21 has a larger hydraulic diameter available. Specifically, in the case of a circular cross section of the first opening 32, the hydraulic diameter also corresponds to the geometric diameter dl. Since the circular configuration of the cross section of the first opening 32 is the simplest and preferred configuration, no distinction is made below between the hydraulic diameter and the geometric diameter dl. The same reference symbol dl is also used for both diameters.
  • the hydraulic diameter dl of the first opening 32 is considerably smaller than the hydraulic diameter of the first transport channel 27.
  • the hydraulic diameter dl of the first opening 32 is usually a maximum of 50% of the hydraulic diameter of the first transport channel 27 It can also have even smaller values, for example 40%, 30%, 25%, 20% or 15%.
  • the first transport channel 27 over its entire length - so up to the mixing head 26 - have a diameter of 10 mm to 20 mm (typically: 14 mm to 15 mm), while the first opening 32 has a diameter dl of only 3 mm or 4 mm.
  • the first volume regulating device 31 furthermore has an actuating receptacle 33 on its side facing the first supply line 17, into which a tool for fastening the first volume regulating device 31 in the first transport channel 27 and for removing the first volume regulating device 31 from the first transport channel 27 is inserted can be.
  • the actuation receptacle 33 can be For example, be designed to accommodate a hexagon socket.
  • the first quantity regulating device 31 extends over an overall height he h, viewed in the direction of flow of the cooling medium 21.
  • the overall height h can be approximately 10 mm, for example.
  • the first opening 32 extends in the flow direction of the cooling medium 21 over an effective length 1.
  • the effective length 1, seen in the flow direction of the cooling medium 21, is that length of the first volume regulating device 31 over which the cooling medium 21 only has the (relatively small ) hydraulic diameter dl of the first opening 32 is available. For example, it can be about 3 mm.
  • the effective length 1 and the hydraulic diameter dl preferably fulfills at least one of the following conditions:
  • the effective length 1 preferably even meets at least two and particularly preferably all three conditions.
  • Information II about the hydraulic diameter of the first opening 32 is preferably also attached to an outside of the first quantity regulating device 31 - for example on its end face. For example, a corresponding number in tenths of a millimeter or in another suitable unit can be attached.
  • Simple numbering can also be provided.
  • the information II can in particular be embossed in the corresponding outside.
  • information 12 about the determination of the first volume regulating device 31 for installation in the first transport channel 27 can be attached to an outside of the first quantity regulating device 31 - in particular on the same outer side, For example, the specification “W” for “water” or “water.”
  • the information 12 can be embossed in the corresponding outer side in a manner analogous to the information II.
  • the mixing head 26 has a base body 34.
  • the base body 34 is designed in the manner of a straight prism.
  • a straight prism is a three-dimensional geometric body that is created by parallel displacement of a flat polygon along a straight line, the straight line running orthogonally to the plane in which the polygon lies.
  • the straight prism is a regular straight prism. Orthogonally to the shaft axis 15 ge see the base body 34 thus forms a regular poly gon with a uniform for all edges of the polygon Kan ten length a, and the angles at the corners of the polygon are all the same with each other. Examples of such straight prisms are a cube (in this case the height is the same as the edge length of the edges of the polygon) and a honeycomb. Another example would be a straight prism whose base is designed as an equilateral triangle.
  • the number of edges of the polygon can be determined as required. The theoretical minimum is three. As a rule, however, there will be at least four edges. In this case, which is shown in FIGS. 11 and 12, the polygon is a square. The number of edges of the polygon can, however, also be greater than four, in particular five or six. As a rule, there will not be more edges, even if this is possible in principle.
  • the edge length a can be approximately 12 mm to 16 mm in the case of a regular square, for example, and approximately 8.5 mm to approximately 12 mm in the case of a regular hexagon.
  • the mixing head 26 also has a fastening stub 35. The fastening stub 35 is arranged on the side of the base body 34 facing away from the mouthpiece 23.
  • the mixing head 26 is fastened in the first trans port channel 27 by means of the fastening stub 35.
  • the fastening stub 35 can have a screw thread 36 (external thread) as shown in FIG. 12, by means of which the mixing head 26 can be screwed into the first transport channel 27.
  • the base body 34 can, for example, on the side facing the mouthpiece 23 have a slot 37 into which a screwdriver can be inserted.
  • a different type of tool can also be used, for example a hexagon socket or a Phillips screwdriver.
  • a distribution chamber 38 is introduced in the base body 34 .
  • the distribution chamber 38 is connected to the first transport channel 27 via a feed channel 39.
  • the feed channel 39 is arranged in the fastening stub 35.
  • the cooling medium 21 thus first flows through the first transport channel 27, then the feed channel 39 and flows from there into the distributor chamber 38.
  • the bore can, for example, have a diameter d2 of approximately 8 mm.
  • the hydraulic diameter of the feed channel 39 should be greater than the hydraulic diameter dl of the first opening 32 of the first Men genreguli worn 31.
  • the circular configuration of the cross section of the feed channel 39 is the simplest and preferred configuration, no distinction is made below between the hydraulic diameter and the geometric diameter d2.
  • the same reference symbol d2 is also used for both diameters.
  • discharge channels 40 go to the mixing chamber 29.
  • there are four discharge channels 40 that is, one for each side surface of the base body 34 Discharge channel 40.
  • the liquid cooling medium 21 is atomized in the gaseous atomizing medium 22 in the mixing space 29.
  • the discharge channels 40 can - analogously to the supply channel 39 - be designed as bores.
  • the bores can, for example, have a diameter d3 of approximately 6 mm. Since the design of the discharge channels 40, which is circular in cross section, is the simplest and preferred design, no distinction is made below between the hydraulic diameter and the geometric diameter d3. The same reference symbol d3 is also used for both diameters.
  • the hydraulic diameter d2 of the feed channel 39 is preferably between 40% and 75% of the diameter of a circle inscribed in the regular polygon.
  • the diameter of the inscribed circle corresponds to the edge length a.
  • the diameter of the inscribed circle corresponds to 0.866 times the edge length a.
  • the hydraulic diameter d3 of the discharge channels 40 is preferably between 30% and 55% of the edge length a throughout.
  • FIGS. 13 and 14 show a design of the mixing head 26 that is completely analogous to the approach to FIGS. 11 and 12.
  • the difference to the embodiment according to FIGS. 11 and 12 is that in the embodiment according to FIGS Discharge channels 40 run purely radially from the inside to the outside ver. They therefore form a right angle with the shaft axis 15. The cooling medium 21 is thus deflected by exactly 90 °.
  • the discharge channels 40 run in a respective direction which, although having a respective radial component, is not completely radially oriented. Rather, the respective direction also has an axial component. In this case, the axial component is generally directed towards the mouthpiece 23 (as opposed to "directed away from the mouthpiece 23").
  • the cooling medium 21 is thus deflected by an angle that is less than 90 ° is usually between 30 ° and 60 °, in particular between 40 ° and 50 °, for example around 45 °. In particular at an angle of exactly or almost 45 °, the radial component and the axial component are exact or at least substantially same size.
  • FIGS. 15 and 16 show a design of the mixing head 26 that is completely analogous to the approach to FIGS. 11 and 12.
  • the difference to the design according to FIGS. 11 and 12 is that in the design according to FIGS.
  • the base body 34 is formed out in the manner of a straight prism, while the base body 34 in the embodiment according to FIGS. 15 and 16 is cylindrical. Due to the cylindrical design, the base body 34 forms a circle with a diameter D viewed orthogonally to the shaft axis 15.
  • the fastening stub 35 is - as in FIGS of the mixing head 26 in the first transport channel 27. Furthermore - As in FIGS.
  • a distributor chamber 38 is introduced into the base body 34, which is connected to the first transport channel 27 via the feed channel 39 in the fastening stub 35 and from which the discharge channels 40 to a mixing space 29 surrounding the base body 34 radially on the outside go off.
  • the hydraulic diameter d2 of the feed channel 39 it preferably applies that it is consistently between 40% and 75% of the diameter D of the circle, in particular between 50% and 60%.
  • the hydraulic diameter d3 of the discharge channels 40 is preferably between 12% and 60% of the diameter D of the circle throughout.
  • the hydraulic diameter d3 of the discharge channels 40 should be determined in such a way that the product of the number of discharge channels 40 and the angle that a single discharge channel 40 covers towards the mixing chamber 29 is between 110 ° and 220 °, preferably between 140 ° and 180 °.
  • the number of discharge channels 40 is usually between three and eight.
  • the discharge channels 40 run purely radially from the inside to the outside, as in the configuration according to FIGS. 11 and 12.
  • the base body 34 is cylindrical, analogous to the configuration according to FIGS Run direction, which also has an axial component in addition to a respective radial component.
  • the second transport channel 28 can have a second receptacle 41 in the region of the second connection 20, in which a second quantity regulating device 42 can be detachably attached. Also within the scope of the present invention - see in particular FIGS. 5 and 7 - such a receptacle 41 and such a quantity regulating device 42 can be present. In this case, the second quantity regulating device 42 has corresponding According to the illustration in FIG. 17, a second opening 43 through which the atomizing medium 22 is passed from the second supply line 18 into the second transport channel 28.
  • the manner in which the second volume control device 42 is formed and its (releasable) attachment in the second receptacle 41 can be completely analogous to the formation of the first volume control device 31 and its (releasable) attachment in the first receptacle 30. To avoid repetition, reference is therefore made to the corresponding statements on the first volume regulating device 31.
  • the receptacles 30, 41 and thus also the quantity regulating devices 31, 42 are preferably designed to be incompatible with one another. It is therefore not possible to insert a first quantity regulating device 31 intended for the first receptacle 30 into the second receptacle 41 and, conversely, to insert a second quantity regulating device 42 intended for the second receptacle 41 into the first receptacle 30.
  • the incompatibility can be achieved, for example, in that the two receptacles 30, 41 have different thread diameters, different thread pitches, different pitches (i.e. one left-hand thread and one right-hand thread each) or a different design of the thread paths. Combinations of these measures are also possible.
  • the two-material shaft nozzle 10 according to the invention can not only be manufactured from scratch. Rather, it is also possible to retrofit an existing two-material shaft nozzle of the prior art accordingly.
  • the first receptacle 30 is first introduced into the first transport channel 27 in the area of the first connection 19 in a step S1. This is indicated in step S1 by the indication “+30”. If the second transport channel 28 already has a second receptacle 41, the first receptacle 30 is preferably incompatible with the second Recording 41 formed. This is indicated in step S1 by the indication " ⁇ 41”. Then in a step S2 the first quantity regulating device 31 is fixed in the first receptacle 30. This is indicated in step S2 by the indication "+31".
  • Steps S3 to S4 and, if necessary, a step S5 are also preferably present.
  • the mouthpiece 24, which is arranged at the other end 14, is detached from the middle piece 12 and an already installed mixing head 26a is removed from the middle piece 12.
  • This is indicated in step S3 by the information "-23" and "-26a".
  • the already built-in mixing head 26a can be designed analogously to the mixing heads 26 according to the invention according to FIGS. 11 to 16.
  • the already built-in mixing head 26a has smaller dimensioned discharge ducts and, if necessary, also a feed duct which is at least partially dimensioned smaller.
  • step S4 a new mixing head 26 designed according to the invention is fastened in the center piece 12. Fastening takes place due to the design of the mixing head 26 by means of the fastening stub 35 in the first transport channel 27.
  • the fastening of the mixing head 26 in the center piece 12 is indicated in step S4 by the indication "+26”.
  • step S5 the mouthpiece 23 (or another mouthpiece 23a) can be fastened again to the middle piece 12. This is indicated in step S5 by the indication “+23”.
  • the present invention has many advantages.
  • the risk of clogging is significantly reduced and, in addition, the elimination of a clogging is considerably easier and faster.
  • a retrofitting of already existing two-material shaft nozzles 10 is easily possible.

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Abstract

Eine Zweistoff-Schaftdüse (10) einer Sekundärkühlzone einer Stranggießanlage (1) weist ein schaftartiges Mittelstück (12) mit einer Schaftachse (15) auf. Das Mittelstück (12) weist am einen Ende (13) einen Anbaublock (16) mit zwei Anschlüssen (19, 20) und am anderen Ende (14) ein Mundstück (23) mit mindestens einer Düse (24) zum Abgeben eines Zweistoff-Gemischs (11) auf. An die Anschlüsse (19, 20) sind Versorgungsleitungen (17, 18) zum Zuführen eines flüssigen Kühlmediums (21) und eines gasförmigen Zerstäubungsmediums (22) anschließbar. Das Mittelstück (12) weist zwischen den beiden Enden (13, 14) einen Mischkopf (26) auf, mittels dessen das Kühlmedium (21) in dem Zerstäubungsmedium (22) zerstäubt wird und so das Zweistoff-Gemisch (11) gebildet wird. Das Mittelstück (12) weist zwei Transportkanäle (27, 28) auf, mittels derer das Kühlmedium (21) zum Mischkopf (26) und das Zerstäubungsmedium (22) zu einem den Mischkopf (26) umgebenden Mischraum (29) geführt werden. Der Transportkanal (27) für das Kühlmedium (21) weist im Bereich seines Anschlusses (19) eine Aufnahme (30) auf, in der lösbar eine Mengenreguliereinrichtung (31) befestigt ist. Die Mengenreguliereinrichtung (31) weist eine Öffnung (32) auf, durch die hindurch das Kühlmedium (21) von seiner Versorgungsleitung (17) in den entsprechenden Transportkanal (27) geführt wird. Diese Öffnung (32) weist einen kleineren hydraulischen Durchmesser (d1) auf als der zugehörige Transportkanal (27).

Description

Beschreibung
Bezeichnung der Erfindung
Zweistoff-Schaftdüse mit verringerter Verstopfungsneigung
Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Zweistoff-
Schaftdüse einer Sekundärkühlzone einer Stranggießanlage,
- wobei die Zweistoff-Schaftdüse ein schaftartiges Mittel stück mit zwei Enden aufweist, so dass das Mittelstück eine von dem einen zum anderen Ende verlaufende Schaftachse de finiert,
- wobei das Mittelstück an einem der beiden Enden einen An baublock mit einem ersten und einem zweiten Anschluss und an dem anderen der beiden Enden ein Mundstück mit mindes tens einer Düse zum Abgeben eines Zweistoff-Gemischs auf weist,
- wobei an den ersten Anschluss eine erste Versorgungsleitung zum Zuführen eines flüssigen Kühlmediums anschließbar ist und an den zweiten Anschluss eine zweite Versorgungsleitung zum Zuführen eines gasförmigen Zerstäubungsmediums an schließbar ist,
- wobei das Mittelstück zwischen den beiden Enden einen Mischkopf aufweist, mittels dessen das flüssige Kühlmedium in dem gasförmigen Zerstäubungsmedium zerstäubt wird und so das Zweistoff-Gemisch gebildet wird,
- wobei das Mittelstück einen ersten Transportkanal aufweist, mittels dessen das Kühlmedium vom ersten Anschluss zum Mischkopf geführt wird, und einen zweiten Transportkanal aufweist, mittels dessen das Zerstäubungsmedium vom zweiten Anschluss zu einem den Mischkopf umgebenden Mischraum ge führt wird.
Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Umrüs tverfahren für eine derartige Zweistoff-Schaftdüse. Stand der Technik
Eine derartige Zweistoff-Schaftdüse ist beispielsweise aus der DE 10200 662 B4 bekannt.
Auch aus der DE 10203 240 B4 ist eine Zweistoff-Schaftdüse bekannt. Die DE 10203 240 B4 weist einen ähnlichen Offenba rungsgehalt auf wie die DE 102 00 662 B4, wobei jedoch ein Mischkopf und dessen Funktion in der DE 10203 240 B4 nicht erwähnt sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Bei einer derartigen Zweistoff-Schaftdüse strömt das flüssige Kühlmedium, ausgehend von der ersten Versorgungsleitung bzw. dem ersten Anschluss, durch den ersten Transportkanal in die Verteilerkammer des Mischkopfs und wird von dort über die Ab führkanäle in einen Mischraum abgegeben. In dem Mischraum er folgt das Mischen mit dem Zerstäubungsmedium und damit das Zerstäuben. Bei der Zweistoff-Schaftdüse des Standes der Technik ist der hydraulische Durchmesser der Abführkanäle - in Strömungsrichtung des Kühlmediums gesehen also hinter der Verteilerkammer - deutlich kleiner als der hydraulische Durchmesser vor der Verteilerkammer, also auf dem Weg von der Versorgungsleitung bis zur Verteilerkammer. Unmittelbar vor der Verteilerkammer ist oftmals eine Verengung des Quer schnitts vorhanden. Durch diese Ausgestaltung wird insbeson dere eine gute Zerstäubung und Vermischung mit dem Zerstäu bungsmedium erreicht. Damit ist zugleich aber auch erstmals unmittelbar vor oder nach der Verteilerkammer der hydrauli sche Durchmesser entsprechend verringert. Dies führt dazu, dass in dem flüssigen Kühlmedium enthaltene Verunreinigungen - beispielsweise Kalkablagerungen oder Ölreste - sich an der Verengung unmittelbar vor der Verteilerkammer oder an den Eingängen der Abführkanäle anlagern können und diese somit verstopfen. Tritt eine derartige Verstopfung auf, muss die Zweistoff-Schaftdüse ausgebaut und durch eine neue Zweistoff- Schaftdüse ersetzt werden. Später wird in einem aufwendigen Prozess die verstopfte Zweistoff-Schaftdüse wieder repariert. Insbesondere muss zunächst das Mundstück entfernt werden, muss sodann der Mischkopf ausgebaut werden und schließlich die Verstopfung des Mischkopfs beseitigt werden. Weiterhin ist ein Betrieb der Sekundärkühlzone und damit der Strang gießanlage insgesamt bereits bei Ausfall nur einer einzigen Zweistoff-Schaftdüse nicht mehr oder nur noch mit erheblichen Einschränkungen möglich. Die Verstopfung auch nur eines ein zigen Mischkopfs kann daher bereits zu einem Gießabbruch füh ren.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Mög lichkeiten zu schaffen, mittels derer zumindest eine Beseiti gung einer Verstopfung deutlich beschleunigt werden kann und nach Möglichkeit sogar die Wahrscheinlichkeit einer Verstop fung verringert werden kann.
Die Aufgabe wird durch eine Zweistoff-Schaftdüse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltun gen der erfindungsgemäßen Zweistoff-Schaftdüse sind Gegen stand der abhängigen Ansprüche 2 bis 6.
Erfindungsgemäß wird eine Zweistoff-Schaftdüse der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet,
- dass der erste Transportkanal im Bereich des ersten An schlusses eine erste Aufnahme aufweist, in der lösbar eine erste Mengenreguliereinrichtung befestigt ist,
- dass die erste Mengenreguliereinrichtung eine erste Öffnung aufweist, durch die hindurch das Kühlmedium von der ersten Versorgungsleitung in den ersten Transportkanal geführt wird, und
- dass die erste Öffnung einen kleineren hydraulischen Durch messer aufweist als der erste Transportkanal.
Dadurch wird die Engstelle, also der für ein Verstopfen an fällige „Flaschenhals", vom Mischkopf weg zu dem Ende des ersten Transportkanals im Bereich des ersten Anschlusses ver lagert. Dieser Bereich ist nach einem Ausbauen der Zweistoff- Schaftdüse sofort zugänglich und sogar mit bloßem Auge ein sehbar. In vielen Fällen wird es ausreichen, ohne weiterge hende Demontage der Zweistoff-Schaftdüse die erste Mengenre guliereinrichtung mit unter Druck stehendem Wasser auszuspü len und dadurch die Verstopfung abzuspülen. Auch wenn dies nicht zum gewünschten Erfolg führt, kann jedoch ohne weiteres und direkt und vor allem sehr schnell die erste Mengenregu liereinrichtung aus der ersten Aufnahme gelöst werden und ei ne neue, nicht verstopfte erste Mengenreguliereinrichtung in die erste Aufnahme eingesetzt werden. Die verstopfte erste Mengenreguliereinrichtung kann sodann ohne Zeitdruck von ih rer Verstopfung befreit werden.
Bekanntlich berechnet sich der hydraulische Durchmesser dH
4A durch die Formel dH = — , wobei A den Flächeninhalt und U den benetzten Umfang des durchströmten Querschnitts angibt. Bei einem kreisförmigen Querschnitt entspricht der hydraulische Durchmesser dH dem geometrischen Durchmesser d.
Die erste Mengenreguliereinrichtung erstreckt sich in Strö mungsrichtung des Kühlmediums gesehen über eine Bauhöhe. Wei terhin erstreckt sich in Strömungsrichtung des Kühlmediums gesehen die erste Öffnung über eine wirksame Länge. Vorzugs weise ist mindestens eine der folgenden Bedingungen erfüllt:
- die wirksame Länge liegt zwischen 10 % und 50 % der Bauhö he,
- die wirksame Länge liegt zwischen 40 % und 200 % des hyd raulischen Durchmessers der ersten Öffnung und
- die wirksame Länge liegt zwischen 1 mm und 6 mm.
Meist sind die Bedingungen sogar kumulativ erfüllt. Durch die genannten Ausgestaltungen wird erreicht, dass der Weg, auf welchem dem Kühlmedium nur der (geringe) hydraulische Quer schnitt der ersten Öffnung zur Verfügung steht, relativ klein ist. Die Wahrscheinlichkeit einer Ablagerung ist daher rela tiv gering. Vielmehr kann eine etwaige im Kühlmedium enthal tene Verunreinigung in vielen Fällen aufgrund der lokal hohen Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmediums durch die erste Öff- nung hindurch getrieben werden. Dadurch ist die Gefahr einer Verstopfung der ersten Öffnung erheblich kleiner als für die Abführkanäle eines typischen Mischkopfes des Standes der Technik. Hat eine Verunreinigung die erste Öffnung aber pas siert, ist die Gefahr einer Ablagerung auf dem nachfolgenden Weg nahezu vernachlässigbar. Denn bis zum Mischraum steht dem Kühlmedium durchgängig ein größerer hydraulischer Querschnitt zur Verfügung als im Bereich der ersten Öffnung.
Üblicherweise weist der Mischkopf einen Grundkörper nach Art eines geraden Prismas auf, so dass der Grundkörper orthogonal zur Schaftachse gesehen ein regelmäßiges Polygon mit einer Kantenlänge bildet. Weiterhin weist der Mischkopf üblicher weise auf der vom Mundstück abgewandten Seite des Grundkör pers einen Befestigungsstutzen auf, mittels dessen der Misch kopf im ersten Transportkanal befestigt ist. Weiterhin ist üblicherweise in den Grundkörper eine Verteilerkammer einge bracht. Die Verteilerkammer ist über einen im Befestigungs stutzen angeordneten Zuführkanal mit dem ersten Transportka nal verbunden. Weiterhin gehen von der Verteilerkammer Ab führkanäle zu einem den Grundkörper radial außen umgebenden Mischraum ab, in dem die Zerstäubung des flüssigen Kühlmedi ums in dem gasförmigen Zerstäubungsmedium erfolgt. Diese Aus gestaltung kann auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung re alisiert sein. Im Gegensatz zum Stand der Technik liegt je doch der hydraulische Durchmesser des Zuführkanals vorzugs weise durchgängig zwischen 40 % und 75 % des Durchmessers ei nes in das regelmäßige Polygon eingeschriebenen Kreises, ins besondere zwischen 50 % und 60 %. Der Zuführkanal weist also in Strömungsrichtung des Kühlmediums gesehen an keiner einzi gen Stelle einen hydraulischen Durchmesser auf, der kleiner als minimal 40 % dieses Durchmessers ist. Alternativ oder zu sätzlich kann der hydraulische Durchmesser der Abführkanäle durchgängig zwischen 30 % und 55 % der Kantenlänge liegen, insbesondere zwischen 35 % und 50 %. Durch diese Ausgestal tungen wird im Zusammenwirken mit der ersten Mengenregulier einrichtung die Verstopfungsneigung des Mischkopfes auf prak tisch Null reduziert. Alternativ zu einer Ausgestaltung des Grundkörpers nach Art eines geraden Prismas ist es möglich, dass der Mischkopf ei nen zylindrischen Grundkörper aufweist, so dass der Grundkör per orthogonal zur Schaftachse gesehen einen Kreis mit einem Durchmesser bildet. Auch in diesem Fall weist der Mischkopf auf der vom Mundstück abgewandten Seite des Grundkörpers ei nen Befestigungsstutzen auf, mittels dessen der Mischkopf im ersten Transportkanal befestigt ist. Weiterhin ist auch in diesem Fall in den Grundkörper eine Verteilerkammer einge bracht, wobei die Verteilerkammer über einen im Befestigungs stutzen angeordneten Zuführkanal mit dem ersten Transportka nal verbunden ist und von der Verteilerkammer Abführkanäle zu einem den Grundkörper radial außen umgebenden Mischraum abge hen, in dem die Zerstäubung des flüssigen Kühlmediums in dem gasförmigen Zerstäubungsmedium erfolgt. Der hydraulische Durchmesser des Zuführkanals liegt in diesem Fall durchgängig zwischen 40 % und 75 % des Durchmessers des Kreises, insbe sondere zwischen 50 % und 60 % dieses Durchmessers. Alterna tiv oder zusätzlich liegt der hydraulische Durchmesser der Abführkanäle in diesem Fall durchgängig zwischen 12 % und 60 % des Durchmessers des Kreises.
Vorzugsweise ist auf einer Außenseite der ersten Mengenregu liereinrichtung eine Information über den hydraulischen Durchmesser der ersten Öffnung angebracht. Die Information kann auf der Außenseite insbesondere eingeprägt sein. Dadurch kann, falls verschiedene erste Mengenreguliereinrichtungen mit voneinander verschiedenen hydraulischen Durchmessern zur Verfügung stehen, im Falle eines Austauschs schnell und ohne weiteres die „richtige" erste Mengenreguliereinrichtung aus gewählt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auf der Au ßenseite eine Information über die Bestimmung zum Einbauen in den ersten Transportkanal angebracht sein. Auch hier kann die Information insbesondere wieder auf der Außenseite eingeprägt sein. Dadurch kann, falls zusätzlich zu der ersten Mengenre guliereinrichtung weitere Mengenreguliereinrichtungen zur Verfügung stehen, im Falle eines Austauschs schnell und ohne weiteres eine erste Mengenreguliereinrichtung ausgewählt wer den. Im Falle einer im wesentlichen zylindrischen Gestaltung der ersten Mengenreguliereinrichtung ist die Information bzw. sind die Informationen vorzugsweise auf der Stirnfläche der ersten Mengenreguliereinrichtung angebracht.
Es ist möglich, dass der zweite Transportkanal im Bereich des zweiten Anschlusses eine zweite Aufnahme aufweist, in der lösbar eine zweite Mengenreguliereinrichtung befestigt ist.
In diesem Fall weist die zweite Mengenreguliereinrichtung ei ne zweite Öffnung auf, durch die hindurch das Zerstäubungsme dium von der zweiten Versorgungsleitung in den zweiten Trans portkanal geführt wird. Vorzugsweise sind die erste und die zweite Aufnahme inkompatibel zueinander ausgebildet. Dadurch kann verhindert werden, dass versehentlich eine erste Mengen reguliereinrichtung in die zweite Aufnahme eingebaut wird oder umgekehrt eine zweite Mengenreguliereinrichtung in die erste Aufnahme eingebaut wird.
Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Umrüstverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltun gen des erfindungsgemäßen Umrüstverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 8 bis 12.
Erfindungsgemäß wird zunächst in den ersten Transportkanal im Bereich des ersten Anschlusses eine erste Aufnahme einge bracht wird. Soweit erforderlich, kann die Zweistoff- Schaftdüse zuvor aus der Sekundärkühlzone ausgebaut werden und können die Versorgungsleitungen von den entsprechenden Anschlüssen entfernt werden. Sodann wird in der ersten Auf nahme - im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem schlicht- weg keine erste Mengenreguliereinrichtung vorhanden ist - ei ne erste Mengenreguliereinrichtung befestigt. Die eingebrach- te erste Mengenreguliereinrichtung ist erfindungsgemäß ausge bildet. Sie weist also eine erste Öffnung auf, durch die hin durch das Kühlmedium von der ersten Versorgungsleitung in den ersten Transportkanal geführt wird, wobei diese Öffnung einen kleineren hydraulischen Durchmesser aufweist als der erste Transportkanal . Dadurch kann eine „alte", nicht erfindungsge mäß ausgebildete Zweistoff-Schaftdüse auf einfache Weise zu einer erfindungsgemäßen Zweistoff-Schaftdüse umgebaut werden.
Zum Einbringen der ersten Aufnahme in den ersten Transportka nal kann ein Aufbohren des Transportkanals im Bereich des ersten Anschlusses erforderlich sein. In jedem Fall aber muss eine entsprechende Einrichtung zum Befestigen der ersten Men genreguliereinrichtung eingebracht werden, beispielsweise ein Innengewinde, in das ein korrespondierendes Außengewinde der ersten Mengenreguliereinrichtung eingreifen kann.
Die geometrischen Dimensionierungen der ersten Mengenregulie reinrichtung - also deren Bauhöhe, deren wirksame Länge und die Abstimmung der wirksamen Länge auf die Bauhöhe, den hyd raulischen Durchmesser der ersten Öffnung und gegebenenfalls auch die absolute Dimensionierung der wirksamen Länge - sind vorzugsweise so ausgelegt wie dies obenstehend für die Zwei stoff-Schaftdüse als solche bereits erläutert wurde.
Das Mundstück ist in aller Regel an dem anderen der beiden Enden lösbar befestigt, beispielsweise mittels einer Über wurfmutter. Weiterhin ist auch der „alte" Mischkopf des Stan des der Technik in dem ersten Transportkanal lösbar befes tigt, typischerweise eingeschraubt. Vorzugsweise erfolgt da her eine weitergehende Umrüstung dahingehend, dass das Mund stück an dem anderen der beiden Enden von dem Mittelstück ge löst wird und sodann der Mischkopf aus dem Mittelstück ent fernt wird und ein neuer Mischkopf in dem Mittelstück befes tigt wird. Soweit erforderlich, kann sodann an dem anderen der beiden Enden wieder das alte Mundstück (alternativ ein neues Mundstück) befestigt werden. Entscheidend ist, dass der neue Mischkopf erfindungsgemäß ausgebildet ist. Dies kann für die Ausgestaltung des neuen Mischkopfs beispielsweise bedeu ten,
- dass der neue Mischkopf derart ausgebildet ist, dass er ei nen Grundkörper nach Art eines geraden Prismas aufweist, so dass der Grundkörper orthogonal zur Schaftachse gesehen ein regelmäßiges Polygon mit einer Kantenlänge bildet, und wei terhin auf der vom Mundstück abgewandten Seite des Grund körpers einen Befestigungsstutzen aufweist, mittels dessen der neue Mischkopf im ersten Transportkanal befestigt wird,
- dass der neue Mischkopf derart ausgebildet ist, dass in den Grundkörper eine Verteilerkammer eingebracht ist, die über einen im Befestigungsstutzen angeordneten Zuführkanal mit dem ersten Transportkanal verbunden ist und von der Abführ kanäle zu einem den Grundkörper radial außen umgebenden Mischraum abgehen, in dem die Zerstäubung des flüssigen Kühlmediums in dem gasförmigen Zerstäubungsmedium erfolgt, und
- dass der hydraulische Durchmesser des Zuführkanals durch gängig zwischen 40 % und 75 % des Durchmessers eines in das regelmäßige Polygon eingeschriebenen Kreises liegt, insbe sondere zwischen 50 % und 60 %, und/oder der hydraulische Durchmesser der Abführkanäle durchgängig zwischen 30 % und 55 % der Kantenlänge liegt, insbesondere zwischen 35 % und 50 %.
Alternativ kann dies für die Ausgestaltung des neuen Misch kopfs beispielsweise bedeuten,
- dass der neue Mischkopf derart ausgebildet ist, dass er ei nen zylindrischen Grundkörper aufweist, so dass der Grund körper orthogonal zur Schaftachse gesehen einen Kreis mit einem Durchmesser bildet, und weiterhin auf der vom Mund stück abgewandten Seite des Grundkörpers einen Befesti gungsstutzen aufweist, mittels dessen der neue Mischkopf im ersten Transportkanal befestigt wird,
- dass der neue Mischkopf derart ausgebildet ist, dass in den Grundkörper eine Verteilerkammer eingebracht ist, die über einen im Befestigungsstutzen angeordneten Zuführkanal mit dem ersten Transportkanal verbunden ist und von der Abführ kanäle zu einem den Grundkörper radial außen umgebenden Mischraum abgehen, in dem die Zerstäubung des flüssigen Kühlmediums in dem gasförmigen Zerstäubungsmedium erfolgt, und - dass der hydraulische Durchmesser des Zuführkanals durch gängig zwischen 40 % und 75 % des Durchmessers des Kreises liegt, insbesondere zwischen 50 % und 60 %, und/oder der hydraulische Durchmesser der Abführkanäle durchgängig zwi schen 12 % und 60 % des Durchmessers des Kreises liegt.
In beiden Fällen wird der neue Mischkopf mittels des Befesti gungsstutzens im ersten Transportkanal befestigt.
Vorzugsweise ist die eingebaute erste Mengenreguliereinrich tung weiterhin derart ausgebildet, dass sie auf einer Außen seite eine Information über den hydraulischen Durchmesser der ersten Öffnung und/oder über die Bestimmung zum Einbauen in den ersten Transportkanal aufweist. Auch hier ist insbesonde re möglich, dass die Information eingeprägt ist. Weiterhin kann wie zuvor im Falle einer im wesentlichen zylindrischen Gestaltung der ersten Mengenreguliereinrichtung die Informa tion insbesondere auf deren Stirnfläche angeordnet sein.
Wie bereits erwähnt, ist es möglich, dass der zweite Trans portkanal im Bereich des zweiten Anschlusses eine zweite Auf nahme aufweist, in der lösbar eine zweite Mengenregulierein richtung befestigt ist, wobei die zweite Mengenregulierein richtung eine zweite Öffnung aufweist, durch die hindurch das Zerstäubungsmedium von der zweiten Versorgungsleitung in den zweiten Transportkanal geführt wird. In derartigen Fällen wird vorzugsweise die erste Aufnahme zur zweiten Aufnahme in kompatibel ausgebildet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei spiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung: FIG 1 eine Stranggießanlage,
FIG 2 ein Abschnitt einer Sekundärkühlzone,
FIG 3 einen Ausschnitt eines Abschnitts einer Sekundär kühlzone,
FIG 4 eine perspektivische Darstellung einer Zweistoff-
Schaftdüse,
FIG 5 die Zweistoff-Schaftdüse von FIG 4 im Schnitt,
FIG 6 die Zweistoff-Schaftdüse von FIG 4 von der Seite in einem Teilschnitt,
FIG 7 eine perspektivische Darstellung eines ersten Endes eines Mittelstücks der Zweistoff-Schaftdüse,
FIG 8 eine erste perspektivische Darstellung einer Men genreguliereinrichtung,
FIG 9 eine zweite perspektivische Darstellung der Mengen reguliereinrichtung von FIG 8,
FIG 10 die Mengenreguliereinrichtung von FIG 8 im Schnitt, FIG 11 einen Mischkopf in perspektivischer Darstellung,
FIG 12 den Mischkopf von FIG 11 im Schnitt,
FIG 13 einen weiteren Mischkopf in perspektivischer Dar stellung,
FIG 14 den Mischkopf von FIG 13 im Schnitt,
FIG 15 einen weiteren Mischkopf in perspektivischer Dar stellung,
FIG 16 den Mischkopf von FIG 15 im Schnitt,
FIG 17 eine weitere Mengenreguliereinrichtung im Schnitt und
FIG 18 ein Ablaufdiagramm.
Beschreibung der Ausführungsformen
Gemäß FIG 1 weist eine Stranggießanlage 1 eine Stranggießko kille 2 auf. In die Stranggießkokille 2 wird - beispielsweise über ein schematisch angedeutetes Tauchrohr 3 - flüssiges Me tall 4 gegossen, beispielsweise flüssiger Stahl. Die Strang gießkokille 2 bestimmt das Format des Metallstrangs 5. Es kann sich bei dem Format um ein Brammenformat, ein Knüppel format oder ein anderes Format handeln. Das flüssige Metall 4 erstarrt an den Wänden der Stranggießkokille 2 und wird als zunächst teilerstarrter und später durcherstarrter Metall strang 5 mit einer Abzugsgeschwindigkeit v aus der Strang gießkokille 2 abgezogen.
Der Metallstrang 5 wird in Abzugsrichtung gesehen hinter der Stranggießkokille 2 mittels einer Vielzahl von Strangfüh rungsrollen 6 gestützt. In FIG 1 sind nur einige wenige der Strangführungsrollen 6 dargestellt. Die Strangführungsrollen 6 bilden in ihrer Gesamtheit eine der Stranggießkokille 2 nachgeordnete Strangführung. Hinter der Strangführung kann mittels einer schematisch angedeuteten Brennschneidmaschine 7 beispielsweise ein Ablängen des Metallstrangs 5 erfolgen.
Die Strangführungsrollen 6 sind entsprechend der Darstellung in FIG 2 in der Regel in Rollensegmenten 8 angeordnet. FIG 2 zeigt eine übliche Ausgestaltung eines Rollensegments 8. Das Rollensegment 8 weist, wie aus FIG 2 ohne weiteres erkennbar ist, zwei Gruppen Gl, G2 von Strangführungsrollen 6 auf. Die beiden Gruppen Gl, G2 von Strangführungsrollen 6 weisen je weils mehrere Strangführungsrollen 6 auf. Weiterhin liegen die Strangführungsrollen 6 der beiden Gruppen Gl, G2 an je weils einer Seite des Metallstrangs 5 an. In der Regel ist weiterhin der Abstand der Strangführungsrollen 6 der ersten Gruppe Gl von den Strangführungsrollen 6 der zweiten Gruppe G2 über Stelleinrichtungen 9 einstellbar. Die Stelleinrich tungen 9 können beispielsweise als Hydraulikzylindereinheiten ausgebildet sein.
In der von den Strangführungsrollen 6 gebildeten Strangfüh rung erfolgt eine intensive Kühlung des Metallstrangs 5. Die Strangführung bildet somit eine Sekundärkühlzone der Strang gießanlage. Zum Kühlen des Metallstrangs 5 sind entsprechend der Darstellung in FIG 3 zwischen den Strangführungsrollen 6 Zweistoff-Schaftdüsen 10 angeordnet. Mittels der Zweistoff- Schaftdüsen 10 wird ein Zweistoff-Gemisch 11 auf den heißen Metallstrang 5 aufgebracht. Dargestellt ist in FIG 3 nur ein kurzer Abschnitt des Metallstrangs 5 und auch hier nur über einen Teil seines Querschnitts. Strichpunktiert ist in FIG 3 eine Strangmittellinie angedeutet. Auf der anderen Seite des Metallstrangs 5 erfolgt - selbstverständlich - ebenfalls eine intensive Kühlung des Metallstrangs 5.
Die Zweistoff-Schaftdüsen 10 sind in der Regel gleichartig ausgebildet. Nachfolgend wird in Verbindung mit den FIG 4 bis 6 der Aufbau einer einzelnen Zweistoff-Schaftdüse 10 erläu tert.
Gemäß den FIG 4 bis 6 weist die Zweistoff-Schaftdüse 10 ein schaftartiges Mittelstück 12 auf. Das Mittelstück 12 weist zwei Enden 13, 14 auf. Das Mittelstück 12 kann sich über eine beträchtliche Länge erstrecken, beispielsweise 600 mm oder 800 mm. Es definiert dadurch eine von dem einen zum anderen Ende 13, 14 verlaufende Schaftachse 15. Eine nur in FIG 6 dargestellte Verdickung in einem Mittelbereich des Mittel stücks 12 kann vorhanden sein oder nicht vorhanden sein. Sie ist, soweit es die vorliegende Erfindung betrifft, irrele vant.
In den FIG ist die Schaftachse 15 als gerade Achse darge stellt. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Das Mit telstück 12 kann vielmehr - ähnlich einem Schlauch oder ge krümmten Rohrleitungen - auch Krümmungen aufweisen. In diesem Fall ist die Schaftachse 15 jeweils nur lokal definiert. In der Regel können Krümmungen bis zu 45° vorhanden sein.
Soweit nachfolgend die Begriffe „axial", „radial" und „tan gential" verwendet werden, sind diese Begriffe stets auf die Schaftachse 15 bezogen. „Axial" bedeutet eine Richtung paral lel zur (gegebenenfalls lokalen) Schaftachse 15. „Radial" be deutet eine Richtung orthogonal zur (gegebenenfalls lokalen) Schaftachse 15 auf die Schaftachse 15 zu bzw. von ihr weg. „Tangential" bedeutet eine Richtung, die sowohl zur Axial richtung als auch zur Radialrichtung orthogonal verläuft. Tangential ist also eine Richtung, die bei einer konstanten Axialposition in einem konstanten radialen Abstand von der (gegebenenfalls lokalen) Schaftachse 15 kreisförmig um die Schaftachse 15 herum gerichtet ist.
An seinem einen Ende 13 weist das Mittelstück 12 einen Anbau block 16 auf. Der Anbaublock 16 dient dem Anschließen der Zweistoff-Schaftdüse 10 an eine erste und eine zweite Versor gungsleitung 17, 18 (siehe FIG 3). Der Anbaublock 16 weist daher einen ersten Anschluss 19 und einen zweiten Anschluss 20 auf. Die Anschlüsse 19, 20 enden in einer Anbaufläche, mit welcher der Anbaublock 16 an den Versorgungsleitungen 17, 18 anliegt. Die Verbindung des Anbaublocks 16 mit den Versor gungsleitungen 17, 18 kann beispielsweise mittels einer Schraubverbindung oder mittels einer Schnellspannverbindung erfolgen. Der Anbaublock 16 dient auch der mechanischen Fi xierung der Zweistoff-Schaftdüse 12.
An den ersten Anschluss 19 wird die erste Versorgungsleitung 17 angeschlossen. Über die erste Versorgungsleitung 17 wird der Zweistoff-Schaftdüse 10 ein flüssiges Kühlmedium 21 zuge führt, in der Regel Wasser. An den zweiten Anschluss 20 wird die zweite Versorgungsleitung 18 angeschlossen. Über die zweite Versorgungsleitung 18 wird der Zweistoff-Schaftdüse 10 ein gasförmiges Zerstäubungsmedium 22 zugeführt, in der Regel Luft.
Die beiden Versorgungsleitungen 17, 18 sind in der Regel als starre Rohrleitungen ausgebildet, welche auch mechanische Trag- und Fixierungsfunktionen für die Zweistoff-Schaftdüsen 10 übernehmen. Die Versorgungsleitungen 17, 18 können bei spielsweise, wie prinzipiell aus der DE 10200 662 B4 be kannt, als Rechteckprofile ausgebildet sein.
An seinem anderen Ende 14 weist das Mittelstück 12 ein Mund stück 23 auf. Das Mundstück 23 weist seinerseits eine Düse 24 auf. Über die Düse 24 wird das Zweistoff-Gemisch 11 in Rich tung auf den Metallstrang 5 zu abgegeben. Mittels des Mund stücks 23 bzw. deren Düse 24 wird das gewünschte Spritzbild festgelegt. Beispielsweise kann die Düse 24 schlitzförmig ausgebildet sein, so dass das Zweistoff-Gemisch 11 von der Düse 24 in Form eines Fächers abgegeben wird. In der Regel ist das Mundstück 23 lösbar mit dem Mittelstück 12 verbunden. Beispielsweise kann das Mundstück 23 entsprechend der Dar stellung in den FIG 4 bis 6 mit dem Mittelstück 12 ver schraubt sein. Üblich ist eine Verbindung mittels einer Über wurfmutter 25.
Das Mittelstück 12 weist weiterhin einen Mischkopf 26 auf.
Der Mischkopf 26 ist zwischen den beiden Enden 13, 14 ange ordnet, und zwar in der Nähe des Mundstücks 23. Mittels des Mischkopfs 26 wird das flüssige Kühlmedium 21 in dem gasför migen Zerstäubungsmedium 22 zerstäubt und so das Zweistoff- Gemisch 11 gebildet. Aufgrund der Anordnung in der Nähe des Mundstücks 23 kann auf dem Weg vom Mischkopf 26 zum Mundstück kein Entmischen des Zweistoff-Gemisches 11 mehr erfolgen. Der Mischkopf 26 ist in der Regel ebenfalls lösbar mit dem Mit telstück 12 verbunden. Auch hier ist die Lösbarkeit üblicher weise durch eine Schraubverbindung realisiert.
Das Mittelstück 12 weist einen ersten Transportkanal 27 auf. Über den ersten Transportkanal 27 wird das Kühlmedium 21, ausgehend vom ersten Anschluss 19, zum Mischkopf 26 geführt. Das Mittelstück 12 weist weiterhin einen zweiten Transportka nal 28 auf. Über den zweiten Transportkanal 28 wird das Zer stäubungsmedium 22, ausgehend vom zweiten Anschluss 20, zu einem Mischraum 29 geführt. Der Mischraum 29 umgibt den Mischkopf 26 radial außen. Im Mischraum 29 erfolgt das ei gentliche Zerstäuben, also die Bildung des Zweistoff-Gemischs 11.
Die Transportkanäle 27, 28 sind voneinander getrennt. Sie können insbesondere konzentrisch zueinander sein. In diesem Fall ist der erste Transportkanal 27 der innere Transportka nal und ist demzufolge der zweite Transportkanal 28 der äuße re Transportkanal. Der äußere Transportkanal ist in diesem Fall ringförmig ausgebildet. Der erste Transportkanal 27 kann insbesondere im Falle der konzentrischen Anordnung im Bereich des Mischkopfes 26 weiterhin ein Schraubgewinde (Innengewin de) aufweisen. Hiermit korrespondierend kann der Mischkopf 26 ein Schraubgewinde (Außengewinde) aufweisen, so dass er in das Schraubgewinde des ersten Transportkanals 27 einge schraubt werden kann. Hierdurch wird in diesem Fall die be reits erwähnte Schraubverbindung des Mischkopfes 26 mit dem Mittelstück 12 realisiert.
Soweit bisher erläutert, stimmt der Aufbau der Zweistoff- Schaftdüse 10 mit dem Aufbau von aus dem Stand der Technik bekannten Zweistoff-Schaftdüsen überein. Erfindungsgemäß weist der erste Transportkanal 27 jedoch im Bereich des ers ten Anschlusses 19 eine erste Aufnahme 30 auf. Die erste Auf nahme 30 kann beispielsweise als Schraubgewinde (Innengewin de) ausgebildet sein. In der ersten Aufnahme 30 ist gemäß FIG 7 eine erste Mengenreguliereinrichtung 31 befestigt. Die Be festigung ist lösbar. Die erste Mengenreguliereinrichtung 31 kann also auch wieder aus der ersten Aufnahme 30 entfernt werden. Der Aufbau der ersten Mengenreguliereinrichtung 31 wird nachstehend in Verbindung mit den FIG 8 bis 10 näher er läutert.
Gemäß den FIG 8 bis 10 weist die erste Mengenreguliereinrich tung 31 eine im wesentlichen zylindrische Gestalt auf. Auf ihrer Mantelfläche trägt die erste Mengenreguliereinrichtung 31 ein Schraubgewinde 31a (Außengewinde). Die erste Aufnahme 30 weist in diesem Fall ein korrespondierendes Schraubgewinde (Innengewinde) auf. Dadurch ist die erste Mengenregulierein richtung 31 ohne weiteres in die erste Aufnahme 30 einsetzbar und auch wieder aus ihr entfernbar. Diese Ausgestaltung ist bevorzugt, aber nicht zwingend. Die lösbare Befestigung der ersten Mengenreguliereinrichtung 31 in der ersten Aufnahme 30 kann auch anders ausgestaltet sein, beispielsweise nach Art eines Bajonettverschlusses.
Von Bedeutung ist, dass die erste Mengenreguliereinrichtung 31 eine erste Öffnung 32 aufweist, durch die hindurch das Kühlmedium 21 von der ersten Versorgungsleitung 17 in den ersten Transportkanal 27 geführt wird. Weiterhin ist von Be deutung, dass die erste Öffnung 32 einen kleineren hydrauli schen Durchmesser aufweist als der erste Transportkanal 27. Die erste Öffnung 32 ist also die Engstelle, die von dem Kühlmedium 21 passiert werden muss. In Strömungsrichtung des Kühlmediums 21 gesehen sowohl vor als auch hinter der ersten Öffnung 32 steht dem Kühlmedium 21 hingegen ein größerer hyd raulischer Durchmesser zur Verfügung. Konkret im Falle eines kreisförmigen Querschnitts der ersten Öffnung 32 stimmt der hydraulische Durchmesser auch mit dem geometrischen Durchmes ser dl überein. Da weiterhin die kreisförmige Gestaltung des Querschnitts der ersten Öffnung 32 die einfachste und bevor zugte Gestaltung ist, wird nachstehend nicht zwischen dem hydraulischen Durchmesser und dem geometrischen Durchmesser dl unterschieden. Auch wird für beide Durchmesser das gleiche Bezugszeichen dl verwendet.
In aller Regel ist der hydraulische Durchmesser dl der ersten Öffnung 32 erheblich kleiner als der hydraulische Durchmesser des ersten Transportkanals 27. Insbesondere kann liegt der hydraulische Durchmesser dl der ersten Öffnung 32 in der Re gel bei maximal 50 % des hydraulischen Durchmessers des ers ten Transportkanals 27. Er kann auch noch kleinere Werte auf weisen, beispielsweise 40 %, 30 %, 25 %, 20 % oder 15 %. Bei spielsweise kann der erste Transportkanal 27 über seine ge samte Länge - also bis zum Mischkopf 26 - einen Durchmesser von 10 mm bis 20 mm (typisch: 14 mm bis 15 mm) aufweisen, während die erste Öffnung 32 einen Durchmesser dl von nur 3 mm oder 4 mm aufweist.
Ersichtlich weist die erste Mengenreguliereinrichtung 31 wei terhin an ihrer der ersten Versorgungsleitung 17 zugewandten Seite eine Betätigungsaufnahme 33 auf, in die ein Werkzeug zum Befestigen der ersten Mengenreguliereinrichtung 31 im ersten Transportkanal 27 und zum Entfernen der ersten Mengen reguliereinrichtung 31 aus dem ersten Transportkanal 27 ein geführt werden kann. Die Betätigungsaufnahme 33 kann bei- spielsweise zur Aufnahme eines Innensechskants ausgebildet sein.
Die erste Mengenreguliereinrichtung 31 erstreckt sich in Strömungsrichtung des Kühlmediums 21 gesehen über eine Bauhö he h. Die Bauhöhe h kann beispielsweise bei ca. 10 mm liegen. Weiterhin erstreckt sich die erste Öffnung 32 in Strömungs richtung des Kühlmediums 21 gesehen über eine wirksame Länge 1. Die wirksame Länge 1 ist in Strömungsrichtung des Kühlme diums 21 gesehen diejenige Länge der ersten Mengenregulier einrichtung 31, über die dem Kühlmedium 21 nur der (relativ geringe) hydraulische Durchmesser dl der ersten Öffnung 32 zur Verfügung steht. Sie kann beispielsweise bei ca. 3 mm liegen. Unabhängig von den konkreten Dimensionierung der Bau höhe h, der wirksamen Länge 1 und des hydraulischen Durchmes sers dl erfüllt die wirksame Länge 1 jedoch vorzugsweise min destens eine der folgenden Bedingungen:
- sie liegt zwischen 10 % und 50 % der Bauhöhe h,
- sie liegt zwischen 40 % und 200 % des hydraulischen Durch messers dl der ersten Öffnung 32 und
- sie liegt zwischen 1 mm und 6 mm.
Vorzugsweise erfüllt die wirksame Länge 1 sogar mindestens zwei und besonders bevorzugt alle drei Bedingungen.
Vorzugsweise ist weiterhin auf einer Außenseite der ersten Mengenreguliereinrichtung 31 - beispielsweise auf deren Stirnfläche - eine Information II über den hydraulischen Durchmesser der ersten Öffnung 32 angebracht. Beispielsweise kann eine entsprechende Zahlenangabe in Zehntelmillimeter oder in einer anderen geeigneten Einheit angebracht sein.
Auch kann eine einfache Nummerierung gegeben sein. Die Infor mation II kann in die entsprechende Außenseite insbesondere eingeprägt sein. Alternativ oder zusätzlich kann auf einer Außenseite der ersten Mengenreguliereinrichtung 31 - insbe sondere auf derselben Außenseite - eine Information 12 über die Bestimmung der ersten Mengenreguliereinrichtung 31 zum Einbauen in den ersten Transportkanal 27 angebracht sein, beispielsweise die Angabe „W" für „Wasser" bzw. „water". Die Information 12 kann analog zur Information II in die entspre chende Außenseite eingeprägt sein.
Nachfolgend wird in Verbindung mit den FIG 11 und 12 eine mögliche Ausgestaltung des Mischkopfs 26 näher erläutert.
Gemäß den FIG 11 und 12 weist der Mischkopf 26 einen Grund körper 34 auf. Der Grundkörper 34 ist nach Art eines geraden Prismas ausgebildet. Ein gerades Prisma ist ein dreidimen sionaler geometrischer Körper, der durch Parallelverschiebung eines ebenen Polygons entlang einer Geraden entsteht, wobei die Gerade orthogonal zu der Ebene verläuft, in der das Poly gon liegt. Im vorliegenden Fall ist das gerade Prisma ein re gelmäßiges gerades Prisma. Orthogonal zur Schaftachse 15 ge sehen bildet der Grundkörper 34 somit ein regelmäßiges Poly gon mit einer für alle Kanten des Polygons einheitlichen Kan tenlänge a, wobei weiterhin auch die Winkel an den Ecken des Polygons untereinander alle gleich groß sind. Beispiele der artiger gerader Prismas sind ein Würfel (in diesem Fall ist die Höhe ebenso groß wie die Kantenlänge der Kanten des Poly gons) und eine Bienenwabe. Ein weiteres Beispiel wäre ein ge rades Prisma, dessen Grundfläche als gleichseitiges Dreieck ausgebildet ist.
Die Anzahl an Kanten des Polygons kann nach Bedarf bestimmt sein. Das theoretische Minimum liegt bei drei. In der Regel werden aber mindestens vier Kanten vorhanden sein. In diesem Fall, der in den FIG 11 und 12 dargestellt ist, ist das Poly gon ein Quadrat. Die Anzahl an Kanten des Polygons kann aber auch größer als vier sein, insbesondere fünf oder sechs. Mehr Kanten werden in der Regel nicht vorhanden sein, auch wenn dies prinzipiell möglich ist. Die Kantenlänge a kann bei spielsweise bei einem regelmäßigen Viereck (Quadrat) bei ca. 12 mm bis 16 mm liegen und bei einem regelmäßigen Sechseck bei ca. 8,5 mm bis ca. 12 mm liegen. Der Mischkopf 26 weist weiterhin einen Befestigungsstutzen 35 auf. Der Befestigungsstutzen 35 ist auf der vom Mundstück 23 abgewandten Seite des Grundkörpers 34 angeordnet. Mittels des Befestigungsstutzens 35 ist der Mischkopf 26 im ersten Trans portkanal 27 befestigt. Insbesondere kann der Befestigungs stutzen 35 entsprechend der Darstellung in FIG 12 ein Schraubgewinde 36 (Außengewinde) aufweisen, mittels dessen der Mischkopf 26 in den ersten Transportkanal 27 einge schraubt werden kann. Zu diesem Zweck kann der Grundkörper 34 beispielsweise auf der dem Mundstück 23 zugewandten Seite ei nen Schlitz 37 aufweisen, in den ein Schraubendreher einge setzt werden kann. Es kann bei entsprechend anderer Gestal tung aber auch eine andere Art von Werkzeug verwendet werden, beispielsweise ein Innensechskant oder ein Kreuzschlitz- Schraubendreher .
In den Grundkörper 34 ist eine Verteilerkammer 38 einge bracht. Die Verteilerkammer 38 ist über einen Zuführkanal 39 mit dem ersten Transportkanal 27 verbunden. Der Zuführkanal 39 ist im Befestigungsstutzen 35 angeordnet. Das Kühlmedium 21 durchströmt also zunächst den ersten Transportkanal 27, sodann den Zuführkanal 39 und strömt von dort aus in die Ver teilerkammer 38. Der Zuführkanal 39 kann beispielsweise als zentrale Bohrung des Befestigungsstutzens 35 ausgebildet sein. Die Bohrung kann beispielsweise einen Durchmesser d2 von ca. 8 mm aufweisen. In jedem Fall sollte der hydraulische Durchmesser des Zuführkanals 39 jedoch größer als der hydrau lische Durchmesser dl der ersten Öffnung 32 der ersten Men genreguliereinrichtung 31 sein. Da weiterhin die kreisförmige Gestaltung des Querschnitts des Zuführkanals 39 die einfachs te und bevorzugte Gestaltung ist, wird nachstehend nicht zwi schen dem hydraulischen Durchmesser und dem geometrischen Durchmesser d2 unterschieden. Auch wird für beide Durchmesser das gleiche Bezugszeichen d2 verwendet.
Von der Verteilerkammer 38 gehen Abführkanäle 40 zum Misch raum 29 ab. Üblicherweise sind vier Abführkanäle 40 vorhan den, also für jede Seitenfläche des Grundkörpers 34 je ein Abführkanal 40. In dem Mischraum 29 erfolgt, wie bereits er wähnt, die Zerstäubung des flüssigen Kühlmediums 21 in dem gasförmigen Zerstäubungsmedium 22. Die Abführkanäle 40 können - analog zum Zuführkanal 39 - als Bohrungen ausgebildet sein. Die Bohrungen können beispielsweise einen Durchmesser d3 von ca. 6 mm aufweisen. Da weiterhin die im Querschnitt kreisför mige Gestaltung der Abführkanäle 40 die einfachste und bevor zugte Gestaltung ist, wird nachstehend nicht zwischen dem hydraulischen Durchmesser und dem geometrischen Durchmesser d3 unterschieden. Auch wird für beide Durchmesser das gleiche Bezugszeichen d3 verwendet.
Unabhängig von den konkreten Dimensionierung der Kantenlänge a und der hydraulischen Durchmesser d2, d3 liegt der hydrau lische Durchmesser d2 des Zuführkanals 39 vorzugsweise zwi schen 40 % und 75 % des Durchmessers eines in das regelmäßige Polygon eingeschriebenen Kreises. Im Falle eines viereckigen (quadratischen) Querschnitts entspricht der Durchmesser des eingeschriebenen Kreises der Kantenlänge a. Im Falle eines regelmäßigen sechseckigen Querschnitts entspricht der Durch messer des eingeschriebenen Kreises dem 0,866-fachen der Kan tenlänge a. Alternativ oder zusätzlich liegt der hydraulische Durchmesser d3 der Abführkanäle 40 vorzugsweise durchgängig zwischen 30 % und 55 % der Kantenlänge a.
Der Begriff „durchgängig" soll bedeuten, dass die genannten Bedingungen über den gesamten Strömungsweg des Kühlmediums 21 innerhalb des Zuführkanals 39 bzw. der Abführkanäle 40 er füllt sind.
Vorzugsweise werden sogar noch engere Bedingungen erfüllt, nämlich ein Bereich zwischen 50 % und 60 % des Durchmessers des in das regelmäßige Polygon eingeschriebenen Kreises für den hydraulischen Durchmesser d2 des Zuführkanals 39 und ein Bereich zwischen 35 % und 50 % der Kantenlänge a für den hyd raulischen Durchmesser d3 der Abführkanäle 40. In jedem Fall aber sollten die hydraulischen Durchmesser d2, d3 größer als der hydraulische Durchmesser dl der ersten Öffnung 32 der ersten Mengenreguliereinrichtung 31 sein.
Die FIG 13 und 14 zeigen eine vom Ansatz her zu den FIG 11 und 12 völlig analoge Gestaltung des Mischkopfs 26. Der Un terschied zu der Ausgestaltung gemäß den FIG 11 und 12 be steht darin, dass bei der Ausgestaltung gemäß den FIG 11 und 12 die Abführkanäle 40 rein radial von innen nach außen ver laufen. Sie bilden mit der Schaftachse 15 also einen rechten Winkel. Es erfolgt somit eine Umlenkung des Kühlmediums 21 um exakt 90°. Bei der Ausgestaltung gemäß den FIG 13 und 14 hin gegen verlaufen die Abführkanäle 40 in eine jeweilige Rich tung, die zwar eine jeweilige Radialkomponente aufweist, aber nicht vollständig radial orientiert ist. Vielmehr weist die jeweilige Richtung zusätzlich auch eine Axialkomponente auf. Die Axialkomponente ist in diesem Fall in aller Regel auf das Mundstück 23 zu gerichtet (im Gegensatz zu „vom Mundstück 23 weg gerichtet"). Es erfolgt also eine Umlenkung des Kühlmedi ums 21 um einen Winkel , der kleiner als 90° ist. Der Winkel liegt in der Regel bei zwischen 30° und 60°, insbesondere zwischen 40° und 50°, beispielsweise bei ca. 45°. Insbesonde re bei einem Winkel von exakt oder nahezu 45° sind die Ra dialkomponente und die Axialkomponente exakt oder zumindest im Wesentlichen gleich groß.
Die FIG 15 und 16 zeigen eine vom Ansatz her zu den FIG 11 und 12 völlig analoge Gestaltung des Mischkopfs 26. Der Un terschied zu der Ausgestaltung gemäß den FIG 11 und 12 be steht darin, dass bei der Ausgestaltung gemäß den FIG 11 und 12 der Grundkörper 34 nach Art eines geraden Prismas ausge bildet ist, während der Grundkörper 34 bei der Ausgestaltung gemäß den FIG 15 und 16 zylindrisch ausgebildet ist. Aufgrund der zylindrischen Ausbildung bildet der Grundkörper 34 ortho gonal zur Schaftachse 15 gesehen einen Kreis mit einem Durch messer D. Der Befestigungsstutzen 35 ist - wie bei den FIG 11 und 12 - auf der vom Mundstück 23 abgewandten Seite des Grundkörpers 34 angeordnet und dient der Befestigung des Mischkopfs 26 im ersten Transportkanal 27. Weiterhin ist - wie bei den FIG 11 und 12 - in den Grundkörper 34 eine Ver teilerkammer 38 eingebracht, die über den Zuführkanal 39 im Befestigungsstutzen 35 mit dem ersten Transportkanal 27 ver bunden ist und von der die Abführkanäle 40 zu einem den Grundkörper 34 radial außen umgebenden Mischraum 29 abgehen.
Für den hydraulischen Durchmesser d2 des Zuführkanals 39 gilt vorzugsweise, dass er durchgängig zwischen 40 % und 75 % des Durchmessers D des Kreises liegt, insbesondere zwischen 50 % und 60 %. Der hydraulische Durchmesser d3 der Abführkanäle 40 liegt vorzugsweise durchgängig zwischen 12 % und 60 % des Durchmessers D des Kreises. Allgemein sollte der hydraulische Durchmesser d3 der Abführkanäle 40 derart bestimmt sein, dass das Produkt der Anzahl an Abführkanälen 40 und des Winkels, den ein einzelner Abführkanal 40 zum Mischraum 29 hin über deckt, zwischen 110° und 220° liegt, vorzugsweise zwischen 140° und 180°. Die Anzahl an Abführkanälen 40 liegt in der Regel zwischen drei und acht.
Bei der Ausgestaltung des Mischkopfs 26 gemäß den FIG 15 und 16 verlaufen die Abführkanäle 40 ebenso wie bei der Ausge staltung gemäß den FIG 11 und 12 rein radial von innen nach außen. Es ist jedoch ebenso möglich, einen Mischkopf 26 zu verwenden, bei dem der Grundkörper 34 zwar analog zu der Aus gestaltung gemäß den FIG 15 und 16 zylindrisch ausgebildet ist, die Abführkanäle 40 jedoch analog zu der Ausgestaltung gemäß den FIG 13 und 14 in eine jeweilige Richtung verlaufen, die zusätzlich zu einer jeweiligen Radialkomponente auch eine Axialkomponente aufweist.
Bereits im Stand der Technik ist bekannt, dass der zweite Transportkanal 28 im Bereich des zweiten Anschlusses 20 eine zweite Aufnahme 41 aufweisen kann, in der lösbar eine zweite Mengenreguliereinrichtung 42 befestigt sein kann. Auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung - siehe insbesondere die FIG 5 und 7 - können eine derartige Aufnahme 41 und eine der artige Mengenreguliereinrichtung 42 vorhanden sein. In diesem Fall weist die zweite Mengenreguliereinrichtung 42 entspre- chend der Darstellung in FIG 17 eine zweite Öffnung 43 auf, durch die hindurch das Zerstäubungsmedium 22 von der zweiten Versorgungsleitung 18 in den zweiten Transportkanal 28 ge führt wird. Die Art und Weise der Ausbildung der zweiten Men genreguliereinrichtung 42 und deren (lösbare) Befestigung in der zweiten Aufnahme 41 können völlig analog zur Art und Wei se der Ausbildung der ersten Mengenreguliereinrichtung 31 und deren (lösbaren) Befestigung in der ersten Aufnahme 30 sein. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die entspre chenden Ausführungen zur ersten Mengenreguliereinrichtung 31 verwiesen.
Prinzipiell ist es möglich, die Aufnahmen 30, 41 und damit auch die Mengenreguliereinrichtungen 31, 42 kompatibel zuei nander zu gestalten. Vorzugsweise sind jedoch die erste Auf nahme 30 und die zweite Aufnahme 41 inkompatibel zueinander ausgebildet. Es ist daher nicht möglich, eine für die erste Aufnahme 30 bestimmte erste Mengenreguliereinrichtung 31 in die zweite Aufnahme 41 einzusetzen und umgekehrt eine für die zweite Aufnahme 41 bestimmte zweite Mengenreguliereinrichtung 42 in die erste Aufnahme 30 einzusetzen. Die Inkompatibilität kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die beiden Aufnahmen 30, 41 unterschiedliche Gewindedurchmesser, unter schiedliche Gewindesteigungen, unterschiedliche Gängigkeit (d.h. je einmal ein Linksgewinde und ein Rechtsgewinde) oder eine unterschiedliche Gestaltung der Gewindebahnen aufweisen. Auch Kombinationen dieser Maßnahmen sind möglich.
Die erfindungsgemäße Zweistoff-Schaftdüse 10 kann nicht nur neu hergestellt werden. Vielmehr ist es auch möglich, eine bereits existierende Zweistoff-Schaftdüse des Standes der Technik entsprechend umzurüsten. Hierzu wird entsprechend der Darstellung in FIG 18 zunächst in einem Schritt S1 in den ersten Transportkanal 27 im Bereich des ersten Anschlusses 19 die erste Aufnahme 30 eingebracht. Dies ist im Schritt S1 durch die Angabe „+30" angedeutet. Sofern der zweite Trans portkanal 28 bereits eine zweite Aufnahme 41 aufweist, wird die erste Aufnahme 30 vorzugsweise inkompatibel zur zweiten Aufnahme 41 ausgebildet. Dies ist im Schritt S1 durch die An gabe „^41" angedeutet. Sodann wird in einem Schritt S2 in der ersten Aufnahme 30 die erste Mengenreguliereinrichtung 31 be festigt. Dies ist im Schritt S2 durch die Angabe „+31" ange deutet.
Vorzugsweise sind weiterhin Schritte S3 bis S4 und gegebenen falls auch ein Schritt S5 vorhanden. In diesem Fall wird im Schritt S3 das Mundstück 24, das an dem anderen Ende 14 ange ordnet ist, von dem Mittelstück 12 gelöst und wird weiterhin ein bereits eingebauter Mischkopf 26a aus dem Mittelstück 12 entfernt. Dies ist im Schritt S3 durch die Angaben „-23" und ,,-26a" angedeutet. Der bereits eingebaute Mischkopf 26a kann analog zu den erfindungsgemäßen Mischköpfen 26 gemäß den FIG 11 bis 16 ausgebildet sein. Es ist jedoch möglich, dass der bereits eingebaute Mischkopf 26a, wie im Stand der Technik üblich, kleiner dimensionierte Abführkanäle und gegebenen falls auch einen zumindest abschnittweise kleiner dimensio nierten Zuführkanal aufweist. Sodann wird im Schritt S4 ein neuer, erfindungsgemäß ausgestalteter Mischkopf 26 in dem Mittelstück 12 befestigt. Das Befestigen erfolgt aufgrund der Ausgestaltung des Mischkopfs 26 mittels des Befestigungsstut zens 35 im ersten Transportkanal 27. Die Befestigung des Mischkopfs 26 im Mittelstück 12 ist im Schritt S4 durch die Angabe „+26" angedeutet. Schließlich kann im Schritt S5 das Mundstück 23 (oder ein anderes Mundstück 23a) wieder mit dem Mittelstück 12 befestigt werden. Dies ist im Schritt S5 durch die Angabe „+23" angedeutet.
Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbeson dere ist die Gefahr einer Verstopfung deutlich reduziert und ist darüber hinaus auch die Beseitigung einer Verstopfung er heblich einfacher und schneller. Weiterhin ist ohne weiteres auch eine Umrüstung bereits existierender Zweistoff-Schaft- düsen 10 möglich.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge schränkt und andere Varianten können vom Fachmann hieraus ab geleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu ver lassen.
Bezugszeichenliste
1 Stranggießanlage
2 Stranggießkokille
3 Tauchrohr
4 flüssiges Metall
5 Metallstrang
6 Strangführungsrollen
7 Brennschneidmaschine
8 Rollensegment
9 Stelleinrichtungen
10 Zweistoff-Schaftdüsen 11 Zweistoff-Gemisch 12 Mittelstück
13, 14 Enden
15 Schaftachse
16 Anbaublock
17, 18 Versorgungsleitungen 19, 20 Anschlüsse 21 Kühlmedium 22 Zerstäubungsmedium
23, 23a Mundstücke
24 Düse
25 Überwurfmutter
26, 26a Mischköpfe 27, 28 Transportkanäle 29 Mischraum
30, 41 Aufnahmen
31, 42 Mengenreguliereinrichtungen 31a Schraubgewinde
32, 43 Öffnungen
33 Betätigungsaufnahme
34 Grundkörper 35 Befestigungsstutzen
36 Schraubgewinde
37 Schlitz
38 Verteilerkammer
39 Zuführkanal
40 Abführkanäle a Kantenlänge
D, dl bis d3 Durchmesser Gl, G2 Gruppen von Strangführungsrollen h Bauhöhe
II, 12 Informationen 1 wirksame Länge
S1 bis S5 Schritte v Abzugsgeschwindigkeit
Winkel

Claims

Ansprüche
1. Zweistoff-Schaftdüse einer Sekundärkühlzone einer Strang gießanlage (1),
- wobei die Zweistoff-Schaftdüse ein schaftartiges Mittel stück (12) mit zwei Enden (13, 14) aufweist, so dass das Mittelstück (12) eine von dem einen (13) zum anderen (14) Ende (13, 14) verlaufende Schaftachse (15) definiert,
- wobei das Mittelstück (12) an einem (13) der beiden Enden (13, 14) einen Anbaublock (16) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss (19, 20) und an dem anderen (14) der bei den Enden (13, 14) ein Mundstück (23) mit mindestens einer Düse (24) zum Abgeben eines Zweistoff-Gemischs (11) auf weist,
- wobei an den ersten Anschluss (19) eine erste Versorgungs leitung (17) zum Zuführen eines flüssigen Kühlmediums (21) anschließbar ist und an den zweiten Anschluss (20) eine zweite Versorgungsleitung (18) zum Zuführen eines gasförmi gen Zerstäubungsmediums (22) anschließbar ist,
- wobei das Mittelstück (12) zwischen den beiden Enden (13,
14) einen Mischkopf (26) aufweist, mittels dessen das flüs sige Kühlmedium (21) in dem gasförmigen Zerstäubungsmedium (22) zerstäubt wird und so das Zweistoff-Gemisch (11) ge bildet wird,
- wobei das Mittelstück (12) einen ersten Transportkanal (27) aufweist, mittels dessen das Kühlmedium (21) vom ersten An schluss (19) zum Mischkopf (26) geführt wird, und einen zweiten Transportkanal (28) aufweist, mittels dessen das Zerstäubungsmedium (22) vom zweiten Anschluss (20) zu einem den Mischkopf (26) umgebenden Mischraum (29) geführt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
- dass der erste Transportkanal (27) im Bereich des ersten Anschlusses (19) eine erste Aufnahme (30) aufweist, in der lösbar eine erste Mengenreguliereinrichtung (31) befestigt ist,
- dass die erste Mengenreguliereinrichtung (31) eine erste Öffnung (32) aufweist, durch die hindurch das Kühlmedium (21) von der ersten Versorgungsleitung (17) in den ersten Transportkanal (27) geführt wird, und
- dass die erste Öffnung (32) einen kleineren hydraulischen Durchmesser (dl) aufweist als der erste Transportkanal (27).
2. Zweistoff-Schaftdüse nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die erste Mengenreguliereinrichtung (31) sich in Strö mungsrichtung des Kühlmediums (21) gesehen über eine Bauhöhe (h) erstreckt, dass die erste Öffnung (32) sich in Strömungs richtung des Kühlmediums (21) gesehen über eine wirksame Län ge (1) erstreckt und dass mindestens eine der folgenden Be dingungen erfüllt ist:
- die wirksame Länge (1) liegt zwischen 10 % und 50 % der Bauhöhe (h),
- die wirksame Länge (1) liegt zwischen 40 % und 200 % des hydraulischen Durchmessers (dl) der ersten Öffnung (32) und
- die wirksame Länge (1) liegt zwischen 1 mm und 6 mm.
3. Zweistoff-Schaftdüse nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
- dass der Mischkopf (26) einen Grundkörper (34) nach Art ei nes geraden Prismas aufweist, so dass der Grundkörper (34) orthogonal zur Schaftachse (15) gesehen ein regelmäßiges Polygon mit einer Kantenlänge (a) bildet,
- dass der Mischkopf (26) auf der vom Mundstück (23) abge wandten Seite des Grundkörpers (34) einen Befestigungsstut zen (35) aufweist, mittels dessen der Mischkopf (26) im ersten Transportkanal (27) befestigt ist,
- dass in den Grundkörper (34) eine Verteilerkammer (38) ein gebracht ist,
- dass die Verteilerkammer (38) über einen im Befestigungs stutzen (35) angeordneten Zuführkanal (39) mit dem ersten Transportkanal (27) verbunden ist,
- dass von der Verteilerkammer (38) Abführkanäle (40) zu ei nem den Grundkörper (34) radial außen umgebenden Mischraum (29) abgehen, in dem die Zerstäubung des flüssigen Kühlme- diums (21) in dem gasförmigen Zerstäubungsmedium (22) er folgt, und
- dass der hydraulische Durchmesser (d2) des Zuführkanals (39) durchgängig zwischen 40 % und 75 % des Durchmessers eines in das regelmäßige Polygon eingeschriebenen Kreises liegt, insbesondere zwischen 50 % und 60 %, und/oder der hydraulische Durchmesser (d3) der Abführkanäle (40) durch gängig zwischen 30 % und 55 % der Kantenlänge (a) liegt, insbesondere zwischen 35 % und 50 %.
4. Zweistoff-Schaftdüse nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
- dass der Mischkopf (26) einen zylindrischen Grundkörper (34) aufweist, so dass der Grundkörper (34) orthogonal zur Schaftachse (15) gesehen einen Kreis mit einem Durchmesser (D) bildet,
- dass der Mischkopf (26) auf der vom Mundstück (23) abge wandten Seite des Grundkörpers (34) einen Befestigungsstut zen (35) aufweist, mittels dessen der Mischkopf (26) im ersten Transportkanal (27) befestigt ist,
- dass in den Grundkörper (34) eine Verteilerkammer (38) ein gebracht ist,
- dass die Verteilerkammer (38) über einen im Befestigungs stutzen (35) angeordneten Zuführkanal (39) mit dem ersten Transportkanal (27) verbunden ist,
- dass von der Verteilerkammer (38) Abführkanäle (40) zu ei nem den Grundkörper (34) radial außen umgebenden Mischraum (29) abgehen, in dem die Zerstäubung des flüssigen Kühlme diums (21) in dem gasförmigen Zerstäubungsmedium (22) er folgt, und
- dass der hydraulische Durchmesser (d2) des Zuführkanals
(39) durchgängig zwischen 40 % und 75 % des Durchmessers (D) des Kreises liegt, insbesondere zwischen 50 % und 60 %, und/oder der hydraulische Durchmesser (d3) der Abführkanäle
(40) durchgängig zwischen 12 % und 60 % des Durchmessers (D) des Kreises liegt. 5. Zweistoff-Schaftdüse nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass auf einer Außenseite der ersten Mengenreguliereinrich tung (31) - im Falle einer im wesentlichen zylindrischen Ge staltung der ersten Mengenreguliereinrichtung (31) vorzugs weise auf deren Stirnfläche - eine Information (II, 12) über den hydraulischen Durchmesser (dl) der ersten Öffnung (32) und/oder über die Bestimmung zum Einbauen in den ersten Transportkanal (27) angebracht ist, insbesondere eingeprägt ist.
6. Zweistoff-Schaftdüse nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
- dass der zweite Transportkanal (28) im Bereich des zweiten Anschlusses (20) eine zweite Aufnahme (41) aufweist, in der lösbar eine zweite Mengenreguliereinrichtung (42) befestigt ist,
- dass die zweite Mengenreguliereinrichtung (42) eine zweite Öffnung (43) aufweist, durch die hindurch das Zerstäubungs medium (22) von der zweiten Versorgungsleitung (18) in den zweiten Transportkanal (28) geführt wird, und
- dass die erste und die zweite Aufnahme (30, 41) inkompati bel zueinander ausgebildet sind.
7. Umrüstverfahren für eine Zweistoff-Schaftdüse (10) einer Sekundärkühlzone einer Stranggießanlage (1),
- wobei die Zweistoff-Schaftdüse ein schaftartiges Mittel stück (12) mit zwei Enden (13, 14) aufweist, so dass das Mittelstück (12) eine von dem einen (13) zum anderen (14) Ende (13, 14) verlaufende Schaftachse (15) definiert,
- wobei das Mittelstück (12) an einem (13) der beiden Enden (13, 14) einen Anbaublock (16) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss (19, 20) und an dem anderen (14) der bei den Enden (13, 14) ein Mundstück (23) mit mindestens einer Düse (24) zum Abgeben eines Zweistoff-Gemischs (11) auf weist,
- wobei an den ersten Anschluss (19) eine erste Versorgungs leitung (17) zum Zuführen eines flüssigen Kühlmediums (21) anschließbar ist und an den zweiten Anschluss (20) eine zweite Versorgungsleitung (18) zum Zuführen eines gasförmi gen Zerstäubungsmediums (22) anschließbar ist,
- wobei das Mittelstück (12) zwischen den beiden Enden (13,
14) einen Mischkopf (26) aufweist, mittels dessen das flüs sige Kühlmedium (21) in dem gasförmigen Zerstäubungsmedium (22) zerstäubt wird und so das Zweistoff-Gemisch (11) ge bildet wird,
- wobei das Mittelstück (12) einen ersten Transportkanal (27) aufweist, mittels dessen das Kühlmedium (21) vom ersten An schluss (19) zum Mischkopf (26) geführt wird, und einen zweiten Transportkanal (28) aufweist, mittels dessen das Zerstäubungsmedium (22) vom zweiten Anschluss (20) zu einem den Mischkopf (26) umgebenden Mischraum (29) geführt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
- dass in den ersten Transportkanal (27) im Bereich des ers ten Anschlusses (19) eine erste Aufnahme (30) eingebracht wird und in der ersten Aufnahme (30) eine erste Mengenregu liereinrichtung (31) befestigt wird,
- dass die erste Mengenreguliereinrichtung (31) derart ausge bildet ist, dass sie eine erste Öffnung (32) aufweist, durch die hindurch das Kühlmedium (21) von der ersten Ver sorgungsleitung (17) in den ersten Transportkanal (27) ge führt wird, und
- dass die erste Öffnung (32) einen kleineren hydraulischen Durchmesser (dl) aufweist als der erste Transportkanal (27).
8. Umrüstverfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die erste Mengenreguliereinrichtung (31) sich in Strö mungsrichtung des Kühlmediums (21) gesehen über eine Bauhöhe (h) erstreckt, dass die erste Öffnung (32) sich in Strömungs richtung des Kühlmediums (21) gesehen über eine wirksame Län ge (1) erstreckt und dass mindestens eine der folgenden Be dingungen erfüllt ist:
- die wirksame Länge (1) liegt zwischen 10 % und 50 % der Bauhöhe (h), - die wirksame Länge (1) liegt zwischen 40 % und 200 % des hydraulischen Durchmessers (dl) der ersten Öffnung (32) und
- die wirksame Länge (1) liegt zwischen 1 mm und 6 mm.
9. Umrüstverfahren nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
- dass das Mundstück (23) an dem anderen (14) der beiden En den (13, 14) von dem Mittelstück (12) gelöst wird und so dann ein in das Mittelstück (12) eingebauter Mischkopf (26a) aus dem Mittelstück (12) entfernt wird und ein neuer Mischkopf (26) in dem Mittelstück (12) befestigt wird,
- dass der neue Mischkopf (26) derart ausgebildet ist, dass er einen Grundkörper (34) nach Art eines geraden Prismas aufweist, so dass der Grundkörper (34) orthogonal zur Schaftachse (15) gesehen ein regelmäßiges Polygon mit einer Kantenlänge (a) bildet, und weiterhin auf der vom Mundstück (23) abgewandten Seite des Grundkörpers (34) einen Befesti gungsstutzen (35) aufweist, mittels dessen der neue Misch kopf (26) im ersten Transportkanal (27) befestigt wird,
- dass der neue Mischkopf (26) derart ausgebildet ist, dass in den Grundkörper (34) eine Verteilerkammer (38) einge bracht ist, die über einen im Befestigungsstutzen (35) an geordneten Zuführkanal (39) mit dem ersten Transportkanal (27) verbunden ist und von der Abführkanäle (40) zu einem den Grundkörper (34) radial außen umgebenden Mischraum (29) abgehen, in dem die Zerstäubung des flüssigen Kühlmediums (21) in dem gasförmigen Zerstäubungsmedium (22) erfolgt, und
- dass der hydraulische Durchmesser (d2) des Zuführkanals (39) durchgängig zwischen 40 % und 75 % des Durchmessers eines in das regelmäßige Polygon eingeschriebenen Kreises liegt, insbesondere zwischen 50 % und 60 %, und/oder der hydraulische Durchmesser (d3) der Abführkanäle (40) durch gängig zwischen 30 % und 55 % der Kantenlänge (a) liegt, insbesondere zwischen 35 % und 50 %.
10. Umrüstverfahren nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , - dass das Mundstück (23) an dem anderen (14) der beiden En den (13, 14) von dem Mittelstück (12) gelöst wird und so dann ein in das Mittelstück (12) eingebauter Mischkopf (26a) aus dem Mittelstück (12) entfernt wird und ein neuer Mischkopf (26) in dem Mittelstück (12) befestigt wird,
- dass der neue Mischkopf (26) derart ausgebildet ist, dass er einen zylindrischen Grundkörper (34) aufweist, so dass der Grundkörper (34) orthogonal zur Schaftachse (15) gese hen einen Kreis mit einem Durchmesser (D) bildet, und wei terhin auf der vom Mundstück (23) abgewandten Seite des Grundkörpers (34) einen Befestigungsstutzen (35) aufweist, mittels dessen der neue Mischkopf (26) im ersten Transport kanal (27) befestigt wird,
- dass der neue Mischkopf (26) derart ausgebildet ist, dass in den Grundkörper (34) eine Verteilerkammer (38) einge bracht ist, die über einen im Befestigungsstutzen (35) an geordneten Zuführkanal (39) mit dem ersten Transportkanal (27) verbunden ist und von der Abführkanäle (40) zu einem den Grundkörper (34) radial außen umgebenden Mischraum (29) abgehen, in dem die Zerstäubung des flüssigen Kühlmediums (21) in dem gasförmigen Zerstäubungsmedium (22) erfolgt, und
- dass der hydraulische Durchmesser (d2) des Zuführkanals
(39) durchgängig zwischen 40 % und 75 % des Durchmessers (D) des Kreises liegt, insbesondere zwischen 50 % und 60 %, und/oder der hydraulische Durchmesser (d3) der Abführkanäle
(40) durchgängig zwischen 12 % und 60 % des Durchmessers (D) des Kreises liegt.
11. Umrüstverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die erste Mengenreguliereinrichtung (31) derart ausge bildet ist, dass sie auf einer Außenseite der ersten Mengen reguliereinrichtung (31) - im Falle einer im wesentlichen zy lindrischen Gestaltung der ersten Mengenreguliereinrichtung (31) vorzugsweise auf deren Stirnfläche - eine Information (II, 12) über den hydraulischen Durchmesser (dl) der ersten Öffnung (32) und/oder über die Bestimmung zum Einbauen in den ersten Transportkanal (27) aufweist, insbesondere die Infor mation (II, 12) eingeprägt ist.
12. Umrüstverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
- dass der zweite Transportkanal (28) im Bereich des zweiten Anschlusses (20) eine zweite Aufnahme (41) aufweist, in der lösbar eine zweite Mengenreguliereinrichtung (42) befestigt ist, und die zweite Mengenreguliereinrichtung (42) eine zweite Öffnung (43) aufweist, durch die hindurch das Zer stäubungsmedium (22) von der zweiten Versorgungsleitung (18) in den zweiten Transportkanal (28) geführt wird, und
- dass die erste Aufnahme (30) zur zweiten Aufnahme (41) in kompatibel ausgebildet wird.
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