JP6938686B2 - 連続鋳造設備において金属ストランドを冷却するための冷却剤ノズル - Google Patents

Description

本発明は、連続鋳造プラントにおいて金属ストランドを冷却するための冷却剤ノズルに関するものである。

連続鋳造プラントを通るストランドの走行方向における、たとえば鋼スラブを鋳造するための連続鋳造プラントは、とりわけ、出口管を有するレイドル、レイドルの下に配設され、鋳造管を有する鋳造分配器、およびそれぞれ、鋳造分配器内に配設される、プラグ、または別の閉鎖部、さらには鋳造分配器の下に配設され、鋳造管の下側端部を受け入れ、冷却されたブロードサイドプレート(broadside plate)と冷却されたナローサイドプレート(narrow-side plate)とを有する永久鋳型を備える。

出口管を用いて鋳造分配器内に向けられる溶鋼は、レイドル内に置かれる。鋳造分配器からの溶鋼は、次に、鋳造管を用いて永久鋳型内に向けられ、永久鋳型内に流れ込む鋼鉄の質量流は、プラグまたは別の閉鎖部を用いて制御される。

永久鋳型の（冷却された）ブロードサイドプレートおよび（冷却された）ナローサイドプレートへのその接触面上の鋼鉄は（もっぱら）永久鋳型内で冷えて、ここで固化し、鋼鉄は、矩形断面を有するストランドの形態で、永久鋳型を出る。ストランドは、出るときに、典型的には厚さが数センチメートルである凝固シェルを有するが、前記ストランドの断面の大部分はそれでも液体である。

永久鋳型の下のストランドはストランド案内システムを用いて、それぞれ、永久鋳型の下に、またはその下流に配設されたいわゆるキャスティングバウ(casting bow)を通して水平方向に一列に案内され、その後、キャスティングバウの出口で、水平方向に前方に案内されるか、またはストランド案内システム支持要素、すなわち、ストランド案内システムのローラーによって支持される方式で、それぞれ、案内されるか、または運び去られる。

ストランドは、冷却液（典型的には水、いわゆる「水のみ」の冷却において）または液体冷媒とガス（それぞれ、いわゆる「エアミスト」冷却、もしくは空気／水による噴霧）との混合物によって同時に二次的に冷却され（二次冷却）、その際に対応する（スプレー）ノズル（「水のみ」ノズル）「エアミスト」ノズルを使用する。

連続鋳造プラントにおけるキャスティングバウの下流に、たとえば、ガス切断機などの接続後装置が置かれ、これを用いて、ストランドは、たとえばスラブの形態で、適切なサイズに切断されるか、または個片に切断される。

しかしながら、ストランドは、また、最初に個片に切断されることなく、（別の）接続後装置、たとえば、鋳造／圧延複合プラントの圧延機スタンドによって直接的にさらに処理され得る。

二次冷却のいわゆる「水のみ」ノズルの場合、冷却強度は、それぞれ冷却剤圧力または水圧に応じて狭い範囲内で調整できる。しかしながら、スプレーパターンは、同様に、水圧に応じて変化することが本明細書では不利点となっており、ストランドの均一な表面温度は、不均質な放熱のせいで保証されない。

二次冷却のいわゆる「エアミスト」ノズルの目的は、スプレーノズルを通る冷却剤の最大貫通流量と最小貫通流量との間の値幅を増やすことであるが、実際には、それぞれ「エアミスト」ノズルに対する１０：１または「水のみ」ノズルに対する３：１より高い値幅は達成が困難であることが実証されている。しかしながら、いくつかの種類の鋼鉄では、これは、とりわけストランドエッジの過剰な冷却、したがって品質低下を引き起こし得る。

さらに、圧縮空気を「エアミスト」ノズルに供給するためのエネルギー消費は非常に高く、その結果一方ではＣＯ_２排出量が増大し、他方ではプラントの運転コストの増大が生じる。

そのような二次冷却は、特許文献１から知られている。この二次冷却の場合、ストランドは、冷却剤ノズルによる間欠的噴霧によって冷却される。これらの冷却剤ノズルにおいて、冷却剤ノズルを通る貫通流は能動的に設定／作動され得ず、それにより、冷却剤ノズルによってストランド上に送達される最大冷却剤量と最小冷却剤量との間の大きな値幅は特に、実装できないことが不利点である。

鋼ストランドのエッジ領域は、一貫した表面温度を達成するために、ストランドの中心領域より実質的に低い温度に冷却されなければならないので、この二次冷却を使用することで、エッジ領域に過剰冷却、すなわち、強い冷却が生じ、ここでは鋼ストランドの品質の低下が生じる。

連続鋳造プラントにおいて金属ストランドを冷却するための冷却剤ノズルは、特許文献２から知られており、前記冷却剤ノズルはノズルの出口端に配設されるマウスピース、すなわち、出口ノズルと、チューブインチューブシステムとして構成される給送部と、前記給送部の第１の管を通して供給することが可能な制御空気と、前記給送部の第２の管を通して供給することが可能な冷却液とを有し、マウスピースと給送部との間に配設され、制御空気を使用している間に空気圧で活性化可能な切替弁を有する。本明細書の切替弁は、別の非一体化構成部材として、外側から給送部に螺着され、マウスピースは、外側から切替弁に螺着される。

独国特許第１９９２８９３６号明細書 墺国特許出願公開第５１７７７２号明細書

本発明の目的は、従来技術の不利点を克服し、それによって冷却強度が単純で堅牢なエネルギー効率の高い方式により広い範囲にわたって設定され得る金属ストランドを冷却するためのデバイスの仕様を定めることである。

この目的は、それぞれの独立請求項の特徴を有する、連続鋳造プラントにおいて金属ストランドを冷却するための冷却剤ノズルによって達成される。

本発明の有利な改善は、従属請求項の主題さらには以下の説明である。

連続鋳造プラントにおいて金属ストランドを冷却するための冷却剤ノズルはマウスピースを備え、このマウスピースは冷却剤ノズルのノズル出口端上に配設され、このマウスピースを通って冷却剤ノズルから冷却液が出ることが可能であり、特に、前記マウスピース上のマウスピース出口開口部を通る。

そのようなマウスピースは、本明細書では、任意の形状、サイズ、および他の設計実施形態の専用加工された管状エンドピースであってよい。冷却剤ノズルのスプレーパターン、たとえば、三角形、台形、または完全円錐形もしくは中空円錐形は、マウスピースのマウスピース出口開口部の設計により決定され得る。

マウスピースは、都合よく、たとえば、望む使用に応じて、それぞれ解放可能なまたは螺着可能なように、それぞれ螺着またはネジ山を使用しながら、それぞれ挿入または交換されるように、それぞれ様々な方式で、冷却剤ノズルの解放可能要素であってよい。

したがって、特に、マウスピースはそれぞれ給送部、特に給送部の給送部出口端に、またはその上に螺着されることが規定されてよく、後者は任意選択でマウスピースレセプタクルと称され得る。

さらに、都合よく、マウスピースは、マウスピース内の貫通流空洞、すなわち、冷却液がマウスピース内を貫流する際に通るマウスピース内の内部空洞（マウスピース入口開口部とマウスピース出口開口部との間の）が、たとえば、貫通流方向（マウスピースを通る冷却液の）でマウスピースができる限り短くなるように構成されるという点で小さな容積を有するような仕方で構成されることが規定され得る。

特に、この空洞が、できる限り小さくなるように構成される場合、冷却剤ノズルが詰まった場合に少量の冷却剤のみがその中に溜まる可能性があり（「デッドスペース／デッドスペース容積」）、前記少量の冷却剤の排出は、スイッチを切ることで制御可能ではなく、望ましくない（少なくとも比較的大きい程度で）。冷却剤ノズル内の冷却液の急速な圧力上昇も、このような理由から生じ得る。

冷却剤ノズルは、さらに、チューブインチューブシステムとして構成され、貫通流方向で、マウスピースの前に配設され、給送部出口端を有する給送部を有し、制御空気が給送部出口端へ前記給送部の第１の管を通して案内されることが可能であり、冷却液は給送部出口端を用いて前記給送部の第２の管を通してマウスピースに供給されることが可能である。

本明細書におけるチューブインチューブシステムは、（少なくとも）２本の管、すなわち（少なくとも）１本の第１の管と１本の第２の管とから作られるアセンブリであると考えられてよく、（少なくとも）２本の管のうちの一方の管、たとえば、第１の管は、（少なくとも）２本の管のうちの他方の管、たとえば、第２の管内に配設される（「チューブインチューブ」）。

簡略化され視覚化された方式で表現すると、チューブインチューブシステム内の（「チューブインチューブ」領域内の）（上記の例による）第１の管（「内管」）は第２の管（それぞれ「外」管、または内管を囲む「外管」）内に置かれ（第２の管によって完全に囲まれるように）、内管の外側壁面と外管の内側壁面との間に空洞が構成される。

２本の管の反転配置構成、すなわち、第２の管が第１の管内に配設されている構成も、同様に可能である。

細長中空部材は、その長さが典型的にはその直径よりも実質的に大きく、本明細書では管であると理解できる。

冷却剤ノズルのチューブインチューブシステムがあるため、それぞれ、アウトボードホースまたは管、すなわち、制御空気を供給するために冷却剤ノズルの外側にあるホースまたは管は避けられ、そのため、緊密なストランド経路内の冷却剤ノズルの組み立ておよび分解は、実質的に行いやすくなっている。さらに、冷却剤ノズルの信頼性は、制御空気のインボード供給により向上する。

さらに、チューブインチューブシステムは、冷却剤ノズルの機械的強度を強化する。

チューブインチューブシステム、または冷却剤ノズルの、それぞれ、管もしくは中空部材は、それぞれ、本明細書において、一体のものであってよく、さらには複数のまたは多数の（組み立てられた）部品／要素からなるものとしてよい。同様に、管、または中空部材は、それぞれ、直径、すなわち内径および／または外径を有するものとしてよく、これらは前記管の長さにわたって可変である／変化するものとしてよい。

好ましい一改善によれば、これにより、第１の管および／または第２の管は、複数の部品で構成され、特に、それらの部品がそれぞれ互いに螺着されるか、または溶接されることが可能なような方式において複数の部品で構成されることは規定され得る。チューブインチューブシステムの管の場合の螺着可能な複数部品特性は、特に冷却剤ノズルの極端に可撓性の高い設計を可能にする。さらに、冷却剤ノズルの部品は簡単に交換することができ、そのため、保守が簡素化される。

さらに、チューブインチューブシステム内で使用される管は、これらが本明細書において実質的に丸いおよび／または円形の断面（「外部断面」（「外側断面プロファイル」）に関して、さらには「内部断面」（「内部空洞」の断面形状）に関して）を有する部材であると想定していない。丸いまたは円形の断面とは別に、卵形、矩形の断面、ならびに／または丸いおよび真っ直ぐな要素から組み立てられた断面などの任意の断面形状が、それぞれ、ここで述べた管の場合に可能である。

給送部の場合の（少なくとも）２本の管のこの「チューブインチューブ」配置構成により、２つの流路（給送部のところの／または給送部を通る）は、こうして、制御空気および冷却液用に構成されてよく、前記２つの流路うちの第１のものは内管（すなわち、内管の内部）を通る制御空気用に敷設されており、冷却液用の前記２つの流路のうちの第２のものは内管の外側におよび外管の中に、すなわち、内管の外側壁面と外管の内側壁面との間に敷設される。

冷却剤ノズルは、したがって、給送部のところのチューブインチューブシステムの構造設計により、制御空気、たとえば、計器用空気、窒素、または別の、好ましくは、不燃性ガス圧力媒体、および冷却液がノズル出口端の背後の非常に近いところ、すなわち、マウスピースのところまで送達されることを可能にする。

計器用空気という用語は、たとえば、外気、技術的に浄化した空気、さもなければ窒素などの広範な種類のガスであるものとして理解されるべきであり、これらは空気圧弁を作動させるために使用される。

内管が外管と同心円状に外管内に配設されている（少なくとも「チューブインチューブ」領域内で）同心円状チューブインチューブシステムは、構造に関して単純な方式で実装可能であるので好ましいそのようなチューブインチューブシステムの例示的な特殊設計実施形態とみなされてよい。

さらに、給送部は、直線状になるように構成されるか、または少なくとも１つの曲部を有する曲部となるように構成されることも規定されてよい。給送部の長さは、可変となるように設計されてもよい。それにより、まったく異なる長さおよび形状の冷却剤ノズルは、こうして、可撓性の有利な方式で実装され得る。

さらに、冷却剤ノズルは、給送部出口端上に配設され、冷却液をマウスピース内に給送するのを制御するために制御空気を使用している間に空気圧で活性化可能である切替弁を有する。

視覚化され、簡素化された方式で表されているが、ノズルを通る冷却剤貫通流を制御するための冷却剤ノズルは、冷却液の流れが通り、制御空気、たとえば、計器用空気によって空気圧で活性化され得る切替弁（流量制御弁を通して）を備える。

冷却剤ノズルの場合のこの空気圧式切替弁は、冷却剤ノズルの給送部の給送部出口端に、したがって、貫通流方向で、冷却剤ノズルのマウスピースの前方に置かれる。

切替弁は、本明細書では、給送部内に一体化される、すなわち、切替弁の要素は、同時に給送部の要素でもある。たとえば、弁ハウジング、または弁ハウジングの構成部品は、こうして、給送部の要素、たとえば、内管もしくは外管の一部であってもよい。

前記の切替弁の場合の「給送部出口端に配設される」は、また、切替弁の一部、または切替弁の全体が（貫通流方向で）、それぞれ、給送部出口端の直後の前記切替弁上に、たとえば、したがって、給送部出口端とマウスピース、またはそれぞれ、マウスピース入口もしくは開口部との間に配設されることを除外しない。これは、切替弁の一部、または切替弁は、それぞれ、給送部出口端の直後の前記切替弁上に、およびすでにマウスピース入口もしくは開口部の領域内に配設されることも除外しない。

言い換えると、または逆に、切替弁の場合の前記の「給送部出口端に配設される」は、また、切替弁の一部、または切替弁の全体が（貫通流方向で）、給送部出口端の直前の前記切替弁上に、すなわち、それぞれ、給送部内に、またはチューブインチューブシステム内に配設され、たとえば、給送部出口端の直前で、それぞれ、給送部内の、またはチューブインチューブシステム内の内管もしくは外管の一部として一体化されることも含む。

したがって、切替弁は、制御空気によって作動され活性化されるように対応する方式で（間欠的に）開閉されるものとしてよく、それにより、冷却剤貫通流、またはノズルを通る冷却剤の体積流は、それぞれ、所望の冷却出力に応じて、開ループまたは閉ループ方式でそれぞれ制御され得る。

簡素化され視覚化された方式で表されているが、制御空気が、制御空気による空気圧で活性化可能であり、冷却液の流れが通過することができる切替弁を圧迫したときに、それにより切替弁は閉じ、冷却液はその弁により、冷却剤ノズルのマウスピースの前方へ流れることができず、制御空気が、制御空気による空気圧で活性化可能であり、冷却液の流れが通過することができる切替弁を圧迫しないときに、それにより切替弁は開き、冷却液はその弁により、冷却剤ノズルのマウスピースの前方へ流れることができる。

弁を圧迫するように制御空気を送ることは、特に空気圧でも制御可能であるパイロット弁を使用している間に行われ得る。

切替弁を活性化することができる制御空気の圧力は、都合よく、切替弁によって制御される冷却液の圧力より、たとえば１．５倍、高い。

さらに、都合よく、切替弁の（間欠的）開閉などの切替弁の活性化は、切替弁の切替要素を用いて実行されるものとしてよく、前記切替要素は潜在的に、たとえば、仕切弁の弁仕切、またはシート弁の制御ピストンとして構成され、切替弁を通る冷媒の貫通流は、切替要素の位置に応じて開閉される。

切替要素の開位置は、切替弁を通る冷媒の貫通流が開位置であると理解することができ、他方では、切替要素の閉位置は、切替弁を通る冷媒の貫通流が閉位置であると理解することができる。

切替要素は、典型的には、特に、切替弁を活性化したとき、または制御空気により切替弁を開閉したときに切替要素の活性化により冷却剤ノズルを通る冷却液の貫通流方向に、またはその反対方向にそれぞれ変位され、次いで、前記切替要素はそれぞれ冷却剤ノズルを通して冷却剤流を閉じ／阻止するか、または前記冷却剤流を放出する。

しかしながら、当業者であれば、活性化されたときに切替要素が回転させられる切替弁も熟知している。

原理上、切替弁は仕切弁として、またはシート弁として具現化されることが可能である。シート弁として構成において、冷媒がさらなる弁なしで漏れを生じない方式で封止されること、および汚染に対するより高い程度の耐性がもたらされることは有利である。

シート弁としての切替弁の構成において、切替要素が制御ピストンを備えることは有利であり、（波形）ベローズまたはダイアフラムは、特に給送部に関して、たとえば、それぞれ、内管および／もしくは外管に関して、または弁ハウジングに関して、制御ピストンを案内し、任意選択で封止する。

ダイアフラムまたは（波形）ベローズは、好ましくは、腐食しない金属、好ましくは鋼鉄、またはプラスチック材料、好ましくは、たとえば、２５０℃を超える温度までの顕著な強度値を有するポリイミドもしくはポリエーテルアリールエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの耐熱プラスチック材料からなる。

好ましくは、（波形）ベローズはチューブインチューブシステムの第１の管および内管上で同心円状となるように配設され、特に、波形ベローズ戻止として構成される内管の第２の部分上に配設され、それにより（波形）ベローズは内管に関して、特に波形ベローズ戻止に関して軸方向に案内されることが可能であることが規定される。

簡素化され、視覚化された方式で表されるが、それぞれ、内管、または第１の管は、（波形）ベローズの直線的ガイドの一種を表す。

さらに、都合よく、給送部出口端、特にマウスピースレセプタクルは、切替弁の切替要素、特にシート弁の制御ピストンに対する弁座として構成されることも規定されてよく、これにより非常に小さい構造サイズの冷却剤ノズルが実装され得る。

さらに、好ましくは、切替要素、特に制御ピストンの材料、および弁座の材料は相互に適合されること、特に、弁座が切替要素に比べてあまり硬くないこと、または弁座が切替要素に比べて硬いこと、ただしあまり硬くない部品は特に焼き鈍しされることも規定されてよく、弁の緊密性および弁の耐用年数も、この種類の材料ペアリングにより延長させることができる。

さらなる好ましい改善により、給送部に特に螺着可能であり、特に制御空気用の第１のコネクタおよび／または冷却液用の第２のコネクタを有するコネクタブロックが備えられる。

コネクタブロックは、さらに、第１の導管を有することができ、第１のコネクタは前記第１の導管を使用している間に給送部の第１の内管に接続可能であり、および／またはコネクタブロックは、第２の導管を有することができ、第２のコネクタは前記第２の導管を使用している間に給送部の第２の管に接続可能である。

冷却剤ノズルは、冷却剤ノズルのところのそのようなコネクタブロックにより、冷却剤ノズルの構造を実装し、冷却剤ノズルは構造に関して単純で可撓性を有するが、それは、モジュール式であり、給送部、マウスピース、およびコネクタブロックをモジュールとして有するからである。したがって、個別のモジュールは、随時、単純で迅速な方式により組み立てられるか、または分解され得る。

それにより、冷却剤ノズルはそれ自体も、同様に、単純な方式で組み立てられ、分解されることが可能であり、これは（それぞれプラントまたは連続鋳造プラント内の）冷却剤ノズルを迅速に交換することを可能にする。

冷却出力を高めるために、複数の冷却剤ノズルを上位（機能）ユニットに、特に１つの連続鋳造プラントに組み合わせて用意すると都合がよい。

たとえば、ストランド搬送方向に、連続して、特にストランド搬送方向に横断的に延在するように、配設されている、複数のノズルユニット、たとえば、複数のスプレービームを有する、連続鋳造プラント内で金属ストランドを冷却するための冷却設備が、これにより提供され得る。この事例では、前記ノズルユニットの各々、またはそのようなスプレービームの各々は、それぞれ、説明されているように、少なくとも１つの第１のそのような冷却剤ノズルおよび第２のそのような冷却剤ノズルを設けることができる。

しかしながら、前記ノズルユニットの各々、またはそのようなスプレービームの各々は、それぞれ、好ましくは、複数の、もしくは多数の、それぞれ、そのような冷却剤ノズルを設けることもできる。

それぞれにおいて特定の冷却剤ノズルに対する共通の制御空気給送部を用いることで、この事例では、（特定の）冷却剤ノズルが組み合わされて、たとえば、周囲ノズル（ストランドの周囲領域に対する）、またはストランドの中心における中心領域に対するノズルなどの、特定のグループを形成する可能性が存在する。

この事例では、そのようなノズルグループ全体を作動させ／制御するためのパイロット制御弁がそのような共通制御空気給送部内に置かれてよい。

したがって、好ましい一改善によれば、複数のノズルユニットの第１の冷却剤ノズルが第１の共通制御空気給送部を用いて制御空気を供給されることが可能であること、および／または複数のノズルユニットの第２の冷却剤ノズルが第２の共通制御空気給送部を用いて制御空気を供給されることが可能であることが規定され得る。

さらに、第１の共通制御空気給送部内の制御空気供給は、第１の共通制御空気給送部内に配設されている第１の制御弁を使用している間に制御されること、および／または第２の共通制御空気給送部内の制御空気供給は、第２の共通制御空気給送部内に配設されている第２の制御弁を使用している間に制御されることも規定され得る。

前記冷却剤ノズルの構造により、説明され、個別に配置構成され、また上位アセンブリ／回路内にある冷却剤ノズルは、多数の具体的利点を有する。

したがって、冷却剤ノズルは、その構造設計により、制御空気および冷却液をノズル出口の背後のすぐそばに、すなわち、マウスピースまで、運ぶことを可能にし、それにより、それぞれ、切替弁が開いた場合に冷却液の全圧力（ただし無視できるくらい小さい切替弁内のわずかな圧力損失を除く）が冷却剤ノズルを直接圧迫するか、または冷却剤ノズル内の冷却液の急速な圧力上昇が可能であり、それにより、一貫したスプレーパターンが冷却出力が低い場合であっても保証される。

したがって、冷却剤ノズルの場合、今まで通常は可能であったように、閉ループ範囲が１：１０または１：３の閉グループ制御範囲をそれぞれ超えて拡大されることも可能である。

さらに、「エアミスト」ノズルは大部分使用しなくても済み、ストランドの冷却が実質的にエネルギー効率のより高い方式で実行される。

しかしながら、冷却剤ノズルは、「水のみ」ノズルにまったく限定されず、むしろ、「エアミスト」ノズルももちろん使用することできる。

さらに、冷却剤ノズルは、同様にその構造設計により、特に保守が行われる場合または用途／使用に変更があった場合に個別の構成部材の単純なおよび／または迅速なおよび／またはそれにより費用効果の高い交換を可能にするモジュール式構造様式を利用可能にする。

これまでに提示された発明の有利な設計実施形態の説明は、個別の従属請求項において、互いに組み合わされるようにある程度反映されている多数の特徴を含んでいる。しかしながら、前記特徴は、都合よく、さらなる都合のよい組合せがもたらされるように個別に、および組み合わせて企図されることも可能である。特に、前記特徴それぞれは、個別に、および本発明による永久鋳型および本発明による方法との任意の適切な組合せで組み合わせることができる。したがって、実質的用語で表現されている方法の特徴は、対応するデバイスユニットの特性としても考えられるべきであり、またその逆も言える。

説明の中の、または特許請求項の中のいくつかの用語が、それぞれ、各場合において、単数形で、または数詞と併せて使用されているとしても、前記用語に対する本発明の範囲は、単数形またはそれぞれの数詞に限定されない。さらに、「ａ」または「ａｎ」という語は、それぞれ、数詞として理解されるべきでなく、不定冠詞として理解されるべきである。

上で説明されている発明の特性、特徴、および利点ならびにそれらが達成される方式は、図面と併せてより詳しく説明される、本発明の例示的な実施形態の次の説明と併せてより明確に、はっきりと理解できるものとなる。例示的な実施形態は、本発明を説明するために使用されており、本発明をそこで指定されている、機能的特徴を含む、特徴の組合せに制限しない。この目的のために、さらに、各例示的な実施形態の好適な特徴が明示的に分離して考察され、１つの例示的な実施形態から取り除かれ、後者を補足するために別の例示的な実施形態の中に導入され、請求項のどれか１つと組み合わされることも可能である。

冷却設備を有する連続鋳造プラントを示す概略図である。 図１からの連続鋳造プラントを通る、そこの断面ＩＩ−ＩＩに沿った概略断面図である。 図１からの連続鋳造プラントの冷却設備のノズルユニットに対する空気圧作動可能な冷却剤ノズルを示す図である。 曲げ給送部を有する図１からの連続鋳造プラントの冷却設備のノズルユニットに対する空気圧作動可能な冷却剤ノズルを示す図である。 図１からの連続鋳造プラントのための冷却ゾーンに対するさらなる冷却設備を示す概略図である。

図１は、概略図中に連続鋳造プラント３を示している。連続鋳造プラント３は、たとえば、鋼スラブを鋳造するためのプラントであってよい。

連続鋳造プラント３は、とりわけ、出口管３１を有するレイドル３０を備える。連続鋳造プラント３は、さらに、レイドル３０の下に配設され、鋳造管３３、さらには鋳造分配器３２内に配設されるプラグ３４を有する、鋳造分配器３２を備える。

連続鋳造プラント３は、さらに、銅から作られた４つの水冷永久鋳型板３６を有し、矩形断面形状を有する、永久鋳型３５を備える。４つの永久鋳型板３６のうち２つのみが図１の中に見えている。

ストランドを案内し支持するための連続鋳造プラント３は、さらに、連続鋳造プラント３のストランドガイドの要素を形成する複数の駆動運搬ローラー３７を備える。

連続鋳造プラント３は、さらに、たとえば、図には例示されていない、ガス切断機などの接続後装置を有する。

溶鋼３８はレイドル３０内に置かれ、前記溶鋼３８は出口管３１を用いて鋳造分配器３２内に向けられる。鋳造分配器３２からの溶鋼３８は、次に、鋳造管３３を用いて永久鋳型３５内に向けられ、永久鋳型３５内に流れ込む鋼鉄３８の質量流は、プラグ３４を用いて制御される。

水冷永久鋳型板３６へのその接触面上の鋼鉄３８は永久鋳型３５内で冷えて、ここで固化し、鋼鉄３８は、矩形断面を有するストランド２の形態で、永久鋳型３５を出る。

ストランド２は、永久鋳型３５を出るときに、厚さに関して数ミリメートルの凝固シェルを有するが、前記ストランド２の断面の大部分はそれでも液体である。本明細書では前記ストランド２の表面温度は、約１０００℃程度である。

永久鋳型３５を出たストランド２は、運搬ローラー３７を用いて運び去られ、上述した（図には例示されていない）接続後装置に案内され、このストランド２は前記接続後装置を用いてたとえばスラブを形成するように切断され、その後運び去られる。代替的に、ストランド２は、最初にスラブに分割されることなく、（別の）接続後装置、たとえば、鋳造／圧延複合プラントの圧延機スタンドによって直接的に処理されることも可能であろう。

連続鋳造プラント３は、さらに、ストランド２を冷却するための冷却設備５０を有する。

第１の側（図面に関して上側）からストランド２を冷却するための冷却設備５０は、ストランド搬送方向５１に連続して配設される１６個のノズルユニット４０を備える。それらのノズルユニット４０のうち４つのノズルユニット４０は、ストランド搬送方向５１に連続して置かれており、それぞれ冷却設備５０の共通冷却ゾーン３９の一部である。すなわち、前記１６個のノズルユニット４０は、それぞれ４つのノズルユニット４０を有する４つの冷却ゾーン３９に分割される（図５も参照）。

図１によれば、各冷却ゾーン３９は専用冷却剤ポンプ５４を割り当てられ、主冷却剤供給管路５５が前記冷却剤ゾーン３９の冷却剤ポンプ５４に接続され、主冷却剤供給管路５５から４本の個別の冷却剤供給管路５６が枝分かれし、各冷却剤供給管路５６がノズルユニット４０のうちの１つに接続される。しかしながら、単一の冷却剤ポンプは、主給送部を用いて、通常は、複数の冷却ゾーンに冷却剤を供給する。冷却剤の枝分かれ、または冷却ゾーンの個別の冷却剤供給管路５６内の圧力もしくは貫通流の設定は、たとえば、制御弁によって実行される。

ノズルユニット４０それぞれは、ストランド搬送方向５１に垂直に連続して置かれている、すなわち、ストランド搬送方向を横断する方向５２に置かれている複数の冷却剤ノズル１の１列分を有する（図２を参照）。

さらに、本発明の例示的な実施形態における冷却剤ノズル１それぞれは、それぞれの冷却剤ノズル１内に一体化された１つの切替弁１４を有し、；空気圧で制御可能である（制御空気１３、本明細書では計器用空気によって）（図３を参照）。

冷却設備５０は、さらに、制御ユニット４７を有する。前記切替弁１４は、前記制御ユニット４７（図１の図には例示されていない（図５参照））を用いて制御可能／切り替え可能である。

さらに、第１の側の反対側である第２の側（図面に関して下側）からストランド２を冷却するための例示されているような冷却設備５０は、ストランド搬送方向５１に連続して配設される１６個のノズルユニット４０を備える。これらのノズルユニット４０それぞれは、制御ユニット４７を用いて空気圧で切り替え可能／活性化可能である１つの切替弁１４も有する（図３参照）。

最後に述べた１６個のノズルユニット４０のうち４つのノズルユニット４０は、ストランド搬送方向５１に連続して置かれており、それぞれ共通冷却ゾーンの一部である（図５も参照）。

前記冷却ゾーンの各々は専用冷却剤ポンプも有し、主冷却剤供給管路が前記冷却ゾーンの冷却剤ポンプに接続され、主冷却剤供給管路から４本の個別の冷却剤供給管路が枝分かれし、前記要素は明確さを高めるために図に例示されていない。

ストランド側毎のノズルユニット４０の数、本発明の場合には１６、および複数の冷却ゾーン３９のうちの前記ノズルユニット４０の数分布、本発明の場合にはストランド側毎に４つの冷却ゾーン３９が、純粋に例示的な方式で選択される。これは、連続鋳造プラント３が原理上別の数のノズルユニット４０および／または別の数の冷却ゾーン３９を有することも可能であることを意味する。

さらに、冷却設備５０は、ストランド２の表面温度を非接触方式で測定するために温度測定設備（図示されず）、たとえば、パイロメーターを備えることができる。温度測定設備は、データ回線を用いて制御ユニット４７に接続することができる。しかしながら、温度測定は厳密には必要でない。温度測定設備の代替として、冷却設備５０は、温度を測定することなく、冷却ゾーン内の必要な水量をリアルタイムで計算する冷却モデル（ＤＹＮＡＣＳ（登録商標）参照）を備えることができる。

原理上、冷却設備５０は、複数のそのような温度測定設備を有することができる。たとえば、少なくとも１つの温度測定設備を、こうして、ストランド２の第１の側、さらにはストランド２の第２の側に設けることができる。

ストランド２が前記接続後装置に運び去られている間、ノズルユニット４０、より具体的にはその冷却剤ノズル１が、冷却剤６をストランド表面５７に噴霧する。ストランド２は、この方式で冷却され、ストランド搬送方向５１で次第に固化する。本発明の場合の冷却剤６は水である。

ノズルユニット４０の各々は、ストランド表面５７に事前定義された／調整可能な量の冷却剤を施す。本明細書におけるそれぞれの冷却剤の量はそれぞれの冷却剤ノズル１の切替弁１４によって（量および時間に関して）制御される。

温度測定設備は、ストランド２の表面温度を測定し、測定された表面温度を制御ユニット４７に伝送する。制御ユニット４７は、決定された表面温度および事前定義された表面温度公称値に応じて、切替弁１４を用いて、ストランド２の表面温度が、それぞれ事前定義された表面温度公称値に対応するか、または後者に近くなるような方式で冷却剤ノズル１によってストランド２に施される冷却剤の量を制御する。

ストランド２の第２の側（図面に関して下側）のノズルユニット４０、またはその上の冷却剤ノズルは、それぞれ、同様の方式で操作される。

さらに、ストランドガイドの端部領域において連続鋳造プラント３を通ってストランド搬送方向５１に垂直に敷設される垂直断面ＩＩ−ＩＩが図１に例示されている。

図２は、図１からの連続鋳造プラント３を通る、そこの断面ＩＩ−ＩＩに沿った概略断面図を示している。

ストランド２および例示的な方式ではノズルユニット４０のうちの１つが図２に例示されている。

この図から、例示されているノズルユニット４０がストランド搬送方向５１に垂直な方向に、すなわち、ストランド搬送方向を横断する方向５２に連続して配設される複数の（例示的な方式で、本明細書では５つの）冷却剤ノズル１を１列分有し（これがノズルユニット４０がスプレービーム４０とも称され得る理由である）、例示されているノズルユニット４０の領域内のストランド搬送方向５１は図２の図面平面に垂直である、ことがわかる。

円錐形の冷却剤６（「冷却剤円錐」、この形態はそれぞれの冷却剤ノズル１のマウスピース５を用いて決定可能である（図３参照））は、冷却剤ノズル１を出る。本発明の場合、冷却剤円錐は、ストランド表面５７上で互いに接触する。原理上、冷却剤円錐が互いに重なり合うことも可能である。

さらに、その５つの冷却剤ノズル１について、またはそのそれぞれの空気圧制御可能な切替弁１４（図３参照）について例示されているノズルユニット４０は、それぞれ、共通パイロット制御弁４５を有する共通制御空気給送部４３、本明細書では計器用空気、を有し、それにより、前記５つの冷却剤ノズル１に対してストランド表面５７に冷却剤を施すことがまとめて制御可能である、ことがわかる。本明細書における冷却剤６は、個別の冷却剤供給管路５６を用いて冷却剤ノズル１に供給される。

図３は、空気圧制御可能な冷却剤ノズル１を詳細に示している。

冷却剤ノズル１は、３つの主構成部材（モジュール）、特に（貫通流方向７で互いの背後に配設される）、コネクタブロック１７（ノズル入口端上に配設される）、給送部８（冷却剤ノズル１の中心部分６５を形成する）、およびマウスピース５（ノズル出口端４上に配設される）を有する。

前記３つのモジュールは螺着部２１を用いてそれぞれ圧密方式で互いに螺着でき、それにより、組み立て／分解および交換作業を簡単に行うことができる。溶接対応接続部は、螺着部２１の代替的手段として適している。

コネクタブロック１７は、冷却剤ノズル１を共通制御空気給送部４３（冷却剤ノズル１を活性化する／切り替えるための制御空気１３用）および個別の冷却剤供給管路５６（ストランドを冷却するための冷却剤６用）に接続するために使用される（図１も参照）。

このために、コネクタブロック１７は、制御空気１３（冷却剤ノズル１を通る）の貫通流方向７に対して垂直に敷設されている第１のコネクタ２４を備え、これによりコネクタブロック１７は、シール２２、本明細書ではＯリングを用いて封止されるように共通制御空気給送部４３に接続される。したがって、制御空気１３は、貫通流方向７に対して垂直になるように、前記第１のコネクタ２４を用いてコネクタブロック１７に入り、コネクタブロック１７内で、第１の導管２６を用いて案内され（およびここで、さらに貫通流方向７に対して偏向する）、給送部８の（第１の）内管１１の第１の部分１１ａに流れ込み、前記（第１の）内管１１は二部品で構成され、チューブインチューブシステム９としての前記給送部８は（二部品の）（第１の）内管１１、１１ａ、１１ｂ、および（同様に二部品の）（第２の）外管１２、１２ａ、１２ｂから構成される。

このために、給送部８の内管１１の前記第１の部分１１ａは、コネクタブロック１７の穴５８内にプラグで嵌合され、前記穴５８は貫通流方向７に敷設され、Ｏリング２２を用いて封止される。

コネクタブロック１７は、さらに、冷却剤６（冷却剤ノズル１を通る）の貫通流方向７に対して垂直に敷設されている第２のコネクタ２５を備え、これによりコネクタブロック１７は、シール２２、本明細書では同様にＯリング２２を用いて封止されるように個別の冷却剤供給管路５６に接続される。したがって、冷却剤６は、貫通流方向７に対して垂直になるように、前記第２のコネクタ２５を用いてコネクタブロック１７に入り、コネクタブロック１７内で、第２の導管２７を用いて案内され（およびここで同様にさらに貫通流方向７に対して偏向する）、チューブインチューブシステム９として構成されている給送部８の（第２の）外管１２の第１の部分１２ａに流れ込み、前記（第２の）外管１２は二部品で構成される。

このために、給送部８の（第２の）外管１２の前記第１の部分１２ａは、コネクタブロック１７の穴５８内にプラグで嵌合され、前記穴５８は貫通流方向７に敷設され、（（第２の）外管の第１の部分１２ａの雄ネジおよび穴５８上の雌ネジを用いて）螺着される。

こうして、制御空気１３および冷却剤６は、上記により非常にコンパクトな構造であるコネクタブロック１７内に最初に入ることができ、前記コネクタブロック１７内で偏向され（貫通流方向７へ）、コネクタブロック１７から再び出ることができ（貫通流方向７に）、圧密方式で給送部８から給送部８内に流れ込む（その給送部入口端６６を用いて後者のところで）。

給送部８は、二部品管１１ａおよび１１ｂを有する（二部品の）（第１の）内管１１と、二部品管１２ａ、１２ｂを有する（同様に二部品の）外管１２とからなる同心円状チューブインチューブシステム９として構成され、内管１１と同心円状になるように配設される。

制御空気１３は前記内管１１、１１ａ、１１ｂを用いて、給送部出口端１０のところで給送部８内に配設されている切替弁１４、本明細書ではシート弁に案内され、冷却剤６は前記外管１２、１２ａ、１２ｂを用いて、給送部８の給送部出口端１０を用いてマウスピース５内に向けられ、前記マウスピース５は後者の給送部出口端１０のところで給送部８に螺着される。

したがって、冷却剤ノズル１は、給送部８のところのチューブインチューブシステム９の構造設計により、制御空気１３および冷却剤６が、それぞれノズル出口端４の背後に近づくか、またはマウスピース５まで運ばれることを可能にする。

冷却剤ノズル１のスプレーパターンは、本明細書では冷却剤円錐として、マウスピース出口開口部６７の設計により決定され得る。

それぞれ内管１１および外管１２の、それぞれの二部品管１１ａおよび１１ｂ、ならびに１２ａおよび１２ｂそれぞれは、圧密方式で互いに螺着され（２１）、それに加えて、内管１１の第１の部分管１１ａおよび第２の部分管１１ｂそれぞれも、互いに接着剤で接着されるか、または溶接される。

図３に示されているように、制御ピストン１５（制御空気１３によって切り替え可能）として構成されている切替要素１５を有する、制御空気１３を用いて空気圧で活性化可能／切り替え可能であり、シート弁として構成されている、切替弁１４は、給送部出口端１０上に配置され、前記切替弁１５はそれぞれ外管１２からまたは給送部８の外管１２の第２の部分１２ｂからの（本明細書では制御空気１３による制御ピストン１５は（内管１１から）シート弁１４の弁座２０内に押し込まれる）冷却剤流出を阻止するか、または前記冷却剤流を放出する。

このために、切替弁／シート弁１４は、制御ピストン１５が貫通流方向７内の（鋼鉄からの）（波形）ベローズ１６を用いて（直線的ガイドの場合のように）給送部８、すなわち、本明細書ではそれぞれ内管１１、または内管１１の第２の部分１１ｂに関して軸方向／直線的方式で案内される（および封止される）ことを規定する。

このために、（波形）ベローズ１６は（締まり嵌めを用いて）内管１１の第２の部分１１ｂ上で同心円状になるように配置され、前記第２の部分１１ｂは（波形）ベローズ１６を支持する（波形）ベローズ支持部１９を支持するスリーブ６９に対する（波形ベローズ）戻止１８をもたらす。

前記スリーブ６９は（スリーブ６９の前端７０から（波形ベローズ）戻止１８までを用いて）圧密方式で内管１１の第２の部分１１ｂに螺着され、接着剤で接着される。（波形）ベローズ支持部１９の段部７２は、スリーブ６９の後端７１上で支持される。

（波形）ベローズ１６は、貫通流方向７のその第１の端部を用いて、圧密方式で、段部７２に対向する（波形）ベローズ支持部１９のその端部上に置かれ、（波形）ベローズ１６は貫通流方向７のその第２の端部を用いて圧密方式で制御ピストン１５上に置かれ、これにより（貫通流方向７で）内管１１の第２の部分１１ｂの出口端７３の直前に配設される。

次に制御空気１３が内管１１の第２の部分１１ｂの前記出口端７３を用いて出て来るときに、前記制御空気１３は、その弁座２０内で制御ピストン１５を軸方向に変位させる（（波形）ベローズ１６は引き伸ばされる）。それぞれ制御ピストン１５を圧迫する、制御空気１３がなくなるか、または制御空気圧力がなくなった後、（波形）ベローズ１６は再びその元の形状に収縮し、制御ピストン１５は再びその弁座２０から解放される。

弁座２０、冷却剤６に対する貫通孔７４を有する同様の管状構成部材（給送部８の給送部出口端１０を形成する）は、外側スリーブ７５を用いて、外管１２の第２の部分１２ｂの出口端７６に関して圧密方式で固定される。

次いで図３にさらに示されているように、マウスピース５は、圧密方式で弁座２０上に（したがってマウスピースレセプタクル２０にも）螺着される。

制御ピストン１５の材料および弁座２０の材料は、弁座２０が制御ピストン１５に比べてあまり硬くないように相互に適合される。

図４は、二段曲部２３を有する給送部８を備えるさらなる図／実施形態において空気圧制御可能な冷却剤ノズル１を示している。

前記冷却剤ノズル１の説明は、もっぱら、上で説明されている冷却剤ノズル１に関して異なる点に限定され、それへの参照は、同じである特徴および機能に関してなされている（図３および関連する説明を参照）。都合がよい限り、実質的に同一の、または相互に同等の要素は、それぞれ、同じ参照記号で識別され、言及されていない特徴は、前記特徴がもう一度説明されることなく前記冷却剤ノズル１の説明のため組み込まれている。

図４において強調されているように、給送部は最初に（給送部８の流入領域内で）約２０°の第１の曲角度だけ、さらには次の２回目に（流出領域内で）同様に約２０°の第２の曲角度６０だけ曲げられる。

他の第１の曲角度５９および第２の曲角度６０、さらに異なる第１の曲角度５９および第２の曲角度６０は、それぞれ、さらには対応する曲角度を有するなおいっそう大きな曲げは、特定の用途に応じて、給送部８の場合に実装することができる。

最も変化の大きい冷却剤ノズル設計は、給送部８上の設計の似ていない曲角度５９、６０を用いて、さらには給送部８それ自体の似ていない長さ６１を用いて、単純で極端に可撓性の高い方式で（給送部８の交換は螺着可能なモジュール式構造のおかげでまったく問題なく可能である）実装することができる。

コネクタブロック１７は、図４にも示されているように、この場合、軸方向貫通孔７７を有し、内管１１の第１の部分１１ａが押されて、それぞれこの軸方向貫通孔７７の中に嵌合されるか、またはこの軸方向貫通孔７７に通されて嵌合される。コネクタブロック１７から突き出る内管１１の第１の部分１１ａの端部７８は、コネクタブロック１７に溶接される（７９）。

図５は、制御空気１３の給送に関して、より複雑であるがより可撓性の高い設計である冷却設備５０の概略を示しており、これを用いることで、特にストランド２に、またはその幅に、それぞれ、施すことができる冷却剤の量に関して異なる冷却要求条件が満たされ得る。

たとえば、外側ストランド領域、または離れているストランド領域は、それぞれ、（ストランド搬送方向を横断する方向５２に）これにより内側の領域に比べて必要とする冷却および冷却剤の量が少なくて済む。

前記冷却設備５０（冷却剤ノズル１を有する）の説明は、もっぱら、上で説明されている冷却設備５０に関して異なる点に限定され（図１および図２参照）、それへの参照は、同じである特徴および機能に関してなされている。都合がよい限り、実質的に同一の、または相互に同等の要素は、それぞれ、同じ参照記号で識別され、言及されていない特徴は、もう一度説明されることなく前記冷却設備５０の説明のため組み込まれている。

図５において冷却ゾーン３９について強調されているように（本明細書において例示されているのはストランドの中心線６２に関して対称的である冷却設備５０の一対称態様６８である）、合計４つのノズルユニット４０、またはそれぞれ８個の冷却剤ノズル１を有するスプレービーム４０（ストランド搬送方向５１で）から（ストランド搬送方向を横断する方向５２で）、前記冷却設備５０、４つの前記冷却ゾーン３９（ストランドの中心線６２に関して対称的であるような方式で）は、それぞれ、３つの異なる制御ゾーン６３ａおよび６３ｂおよび６３ｃを備え、すべて制御ユニット４７を用いて作動可能である。

４つのスプレービーム４０それぞれの一番外側の（ストランド搬送方向を横断する方向５２に関して−左および右の）（第１の）冷却剤ノズル４１は、（第１の）共通制御空気給送部４３を用いて接続される。

（第１の）パイロット制御弁４５が、たとえば、制御ユニット４７を用いて空気圧制御可能であるように、図５に示されているように前記（第１の）共通制御空気給送部４３内に配設されたときに、前記冷却ゾーン３９内の４つのスプレービーム４０の前記（左および右）一番外側の（第１の）冷却剤ノズル４１は（前記冷却設備５０の冷却剤ノズル１と独立して）まとめて作動され活性化され得る。

図５において同様に強調されているように、４つのスプレービーム４０それぞれの第２の一番外側の（第２の）冷却剤ノズル４２は、それに対応して、（第２の）共通制御空気給送部４４（その上に配設されている第２のパイロット制御弁４６を有する）を用いて接続され、それにより、まとめて作動され活性化され得る（制御ユニット４７によって）。

４つのスプレービーム４０のすべてのさらなる中央の（第３の）冷却剤ノズル４８、または４８ａおよび４８ｂは、それぞれ、同様に、（第３の）共通制御空気給送部４９（その上に配設されている第３のパイロット制御弁５３を有する）を用いて接続され、それにより、まとめて作動され活性化され得る（制御ユニット４７によって）。

冷却剤ノズル１、または４１、４２、４８の冷却剤供給は、それぞれ、主冷却剤供給管路５５および個別の冷却剤供給管路５６を用いて行われる（図１および図２参照）。

冷却剤ノズル１は、典型的には、ストランド案内ローラーの間のストランド案内セグメント上に直接配設されるので、これは前記制御ユニット４７および／またはパイロット制御弁４５、４６、５３がストランドガイドから遠ざかるように連続鋳造プラントのいわゆる本体部上に配設されたときに制御ユニット４７および／またはパイロット制御弁４５、４６、５３の信頼性に関して有利である。それにより、前記制御ユニット４７およびパイロット制御弁４５、４６、５３は、それぞれ、高温または高空気湿度に曝されず、その一方で、個別のパイロット制御弁は、たとえば、この目的のために連続鋳造を中断しなくてもプラントの運転が続いている間に交換することもできる。

セグメント切り替えの場合に制御空気が素早く接続すること、または切断することをそれぞれできるように、空気圧クイックリリースカップリングを用いてパイロット制御弁４５、４６、５３を有する本体部から制御空気をストランド案内セグメントに案内することは有利である。

本発明は、好ましい例示的な実施形態により詳細に図示され説明されたが、本発明は、開示されている例によって制限されず、また本発明の保護の範囲を外れることなくそれらから他の変更形態が導出され得る。

１ 冷却剤ノズル
２ （金属）ストランド
３ 連続鋳造プラント
４ ノズル出口端
５ マウスピース
６ 冷却剤
７ 貫通流方向
８ 給送部
９ チューブインチューブシステム
１０ 給送部出口端
１１ 第１の管、内管（制御空気用）
１１ａ 第１の／内管の第１の部分
１１ｂ 第１の／内管の第２の部分
１２ 第２の管、外管（冷却剤用）
１２ａ 第２の／外管の第１の部分
１２ｂ 第２の／外管の第２の部分
１３ 制御空気
１４ 切替弁、シート弁、弁ユニット
１５ 切替要素、制御ピストン
１６ （波形）ベローズ
１７ コネクタブロック
１８ （波形ベローズ）戻止
１９ （波形）ベローズ支持部
２０ マウスピースレセプタクル、弁座
２１ 螺着部
２１ａ 接着剤で接着される螺着部
２２ シール、Ｏリング
２３ （給送部（８）の）曲部
２４ 第１のコネクタ
２５ 第２のコネクタ
２６ 第１の導管
２７ 第２の導管
３０ レイドル
３１ 出口管
３２ 鋳造分配器
３３ 鋳造管
３４ プラグ
３５ 永久鋳型
３６ 永久鋳型板
３７ 運搬ローラー
３８ 鋼鉄
３９ 冷却ゾーン
４０ ノズルユニット、スプレービーム
４１ 第１の冷却剤ノズル（１）
４２ 第２の冷却剤ノズル（１）
４３ （第１の）共通制御空気給送部
４４ 第２の共通制御空気給送部
４５ （第１の）（パイロット）制御弁
４６ 第２の（パイロット）制御弁
４７ 制御ユニット
４８、４８ａ、４８ｂ さらなる（第３の）冷却剤ノズル（１）
４９ 第３の共通制御空気給送部
５０ 冷却設備
５１ ストランド搬送方向
５２ ストランド搬送方向を横断する方向
５３ 第３の制御弁
５４ 冷却剤ポンプ
５５ 主冷却剤供給管路
５６ 個別の冷却剤供給管路
５７ ストランド表面
５８ 穴
５９ 第１の曲角度
６０ 第２の曲角度
６１ 長さ
６２ ストランドの中心線
６３ａ （第１の）制御ゾーン
６３ｂ （第２の）制御ゾーン
６３ｃ （第３の）制御ゾーン
６４ ノズル入口端
６５ 中心部分
６６ 給送部入口端
６７ マウスピース出口開口部
６８ 第１の対称態様
６９ スリーブ
７０ 前端
７１ 後端
７２ 段部
７３ 出口端
７４ 貫通孔
７５ 外部スリーブ
７６ 出口端
７７ 貫通孔
７８ 突起端
７９ 溶接された接続部

Claims (17)

1. 連続鋳造プラント（３）において金属ストランド（２）を冷却するための冷却剤ノズル（１）であって、マウスピース（５）を備え、前記マウスピース（５）はノズル出口端（４）上に配設され、前記マウスピース（５）を通って前記冷却剤ノズル（１）から冷却液（６）が出ることが可能である、冷却剤ノズル（１）において、
   チューブインチューブシステム（９）として構成され、貫通流方向（７）で、前記マウスピース（５）の前に配設され、給送部出口端（１０）を有する給送部（８）であって、制御空気（１３）が前記給送部出口端（１０）へ前記給送部（８）の第１の管（１１）を通して案内されることが可能であり、前記冷却液（６）は前記給送部出口端（１０）を用いて前記給送部（８）の第２の管（１２）を通して前記マウスピース（５）に供給されることが可能である、給送部（８）と、
   前記給送部（８）内に一体化され、前記給送部出口端（１０）上に配設され、前記制御空気（１３）を使用している間に空気圧で活性化可能である、切替弁（１４）であって、前記切替弁（１４）は切替要素（１５）を有し、前記切替弁（１４）はシート弁であり、前記切替要素（１５）は制御ピストンであり、前記冷却液（６）を前記マウスピース（５）内に送り込むのを制御するための前記切替弁（１４）は、前記切替要素（１５）の位置に応じて開閉される、切替弁（１４）とを特徴としており、
   前記冷却剤ノズル（１１）が、前記制御空気（１３）用の第１のコネクタ（２４）および／または前記冷却液（６）用の第２のコネクタ（２５）を有するコネクタブロック（１７）を有しており、前記給送部（８）と前記マウスピース（５）と前記コネクタブロック（１７）とがモジュールとして構成されていることをさらに特徴とする、冷却剤ノズル。
2. 前記第１の管（１１）が前記制御空気（１３）用の内管（１１）であり、前記第２の管（１２）は、前記冷却液（６）用の、前記内管（１１）と同心円状であるように配設されている、外管（１２）であることを特徴とする請求項１に記載の冷却剤ノズル。
3. 前記第１の管（１１）および／または前記第２の管（１２）は、複数の部品で構成されることを特徴とする請求項２に記載の冷却剤ノズル。
4. ベローズ（１６）が、前記切替要素（１５）を案内し、封止することを特徴とする請求項３に記載の冷却剤ノズル。
5. 前記ベローズ（１６）は、前記内管（１１）上で同心円状となるように配設され、それにより前記ベローズ（１６）は、前記内管（１１）に関して軸方向に案内されることが可能であることを特徴とする請求項４に記載の冷却剤ノズル。
6. 前記マウスピース（５）は、前記冷却剤ノズル（１）に解放可能に接続されるように構成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の冷却剤ノズル。
7. 前記給送部出口端（１０）は、前記マウスピース（５）が螺着可能であるマウスピースレセプタクル（２０）として構成されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の冷却剤ノズル。
8. 前記給送部出口端（１０）は、前記切替弁（１４）の切替要素（１５）用の弁座（２０）として構成されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の冷却剤ノズル。
9. 前記弁座（２０）が、前記切替要素（１５）に比べてあまり硬くないことを特徴とする請求項８に記載の冷却剤ノズル。
10. 前記弁座（２０）が、前記切替要素（１５）に比べて硬いことを特徴とする請求項８に記載の冷却剤ノズル。
11. 前記コネクタブロック（１７）は、第１の導管（２６）を有し、前記第１のコネクタ（２４）は前記第１の導管（２６）を使用している間に前記給送部（８）の前記第１の管（１１）に接続可能であり、および／または前記コネクタブロック（１７）は、第２の導管（２７）を有し、前記第２のコネクタ（２５）は前記第２の導管（２７）を使用している間に前記給送部（８）の前記第２の管（１２）に接続可能であることを特徴とする請求項１に記載の冷却剤ノズル。
12. 前記給送部（８）は、直線状であるように構成されるか、または少なくとも１つの曲部（２３）を有するように曲がった構成をとることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の冷却剤ノズル。
13. 前記制御空気（１３）は、計器用空気（１３）であることを特徴とする請求項１２に記載の冷却剤ノズル。
14. 連続鋳造プラント（３）において金属ストランド（２）を冷却するための冷却設備（５０）であって、ストランド搬送方向（５１）で連続して配設されている複数のノズルユニット（４０）を有し、前記ノズルユニット（４０）それぞれは請求項１から１３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの第１の冷却剤ノズル（１、４１）と、請求項１から１３のいずれか一項に記載の１つの第２の冷却剤ノズル（４２）と、を有する、冷却設備。
15. 前記複数のノズルユニット（４０）の前記第１の冷却剤ノズル（１、４１）は、第１の共通制御空気給送部（４３）を用いて前記制御空気（１３）を供給されることが可能であること、および／または前記複数のノズルユニット（４０）の前記第２の冷却剤ノズル（４２）は、第２の共通制御空気給送部（４４）を用いて前記制御空気（１３）を供給されることが可能であることを特徴とする請求項１４に記載の冷却設備。
16. 前記第１の共通制御空気給送部（４３）内の制御空気供給は、前記第１の共通制御空気給送部（４３）内に配設されている第１の制御弁（４５）を使用している間に制御されること、および／または前記第２の共通制御空気給送部（４４）内の前記制御空気供給は、前記第２の共通制御空気給送部（４４）内に配設されている第２の制御弁（４６）を使用している間に制御されることを特徴とする請求項１５に記載の冷却設備。
17. 請求項１４から１６のいずれか一項に記載の冷却設備（５０）を有する連続鋳造プラン
    ト。

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