JPS635145B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続鋳造２次冷却及びその他の目的に
使用する気液噴霧用ノズルに関するものである。

従来の流体噴射ノズルでは少水量の流体を均等
に被噴射体に衝突させるために、ノズル吐出孔を
小さくするとか、複雑な中子を具備しなければな
らず、ノズル詰まり等の障害を起こし易い。そこ
で液体を気体によつて噴射させる所謂気液噴霧ノ
ズルを多く採用している。

噴霧冷却ノズルの具備すべき条件は、噴射角
度が任意にとれること。ノズル詰まりがないこ
と。１つのヘツダー内に数個のノズルを有する
場合、各ノズルの水量分配が均等であること。
コンパクトであること。製造コストが安価であ
ることなどである。

本発明はこれらの条件を有利に解決した気液噴
霧ノズルであり、空気側導入管と液側導入管を有
し、該各導入管の出側端を90゜以下の角度で対向
連通し、気液搬送部とノズル吐出孔の間に数個の
小断面のオリフイスを有する仕切り壁を設置し
て、オリフイスの大きさ、配置などにより噴霧流
の拡がり角、水量分布を任意のパターンに調節可
能な噴霧ノズルである。

さらに詳しく説明すると、第１図に示す従来ノ
ズルの１例のように液体１と気体２をノズル先
２′で気液混合するノズルは内部構造が複雑で液
体供給側でノズル詰まりを起こしやすい。

また、第２図に示す従来ノズルの１例のように
液体供給管３を気体供給管４に内挿する吸引管方
式では、吸引管の長さが必要となり、実用的でな
い。

本発明では第３図ａ，ｂに示すように、空気側
導入管５ａと液側導入管５ｂを有し、該各導入管
の出側端を90゜以内の角度αで対向連通させると
共に、気液混合体を気液搬送管５ｃによつて搬送
する。更に詳しくは空気と水の気水混合の例で説
明すると空気側導入管５ａからは空気を液側導入
管５ｂから水を個別に送入する。送入にあたつて
は、最初に空気を送入し、次に水を送入する。

気液搬送管５ｃの出側に、気液噴霧混合室６を
取付けるが、吐出孔７と気液搬送管５ｃの間に数
個の小断面のオリフイス８を有する仕切り壁９を
設置することにより噴霧流を微細化する。

第４図に噴霧流の微細化メカニズムを示す。

気液搬送管５ｃ内での混合と気液噴霧混合室６
内での混合の２段混合により液滴を微細化する。
気液搬送管５ｃでの混合性を良くするため第３図
に於ける液側導入管５ｂの径を液側でのノズル詰
まりを許容出来る、出来るだけ小径にすることが
望ましい。

また気液噴霧混合室６での気液混合を効果的に
行うためには仕切り壁９のオリフイスの形状、断
面積配置を、適切に設計する必要がある。オリフ
イスの形状としては、円孔、矩形などを使用する
が、加工上円孔が容易である。またオリフイスの
配置は、オリフイスから吐出される気液混合流が
直接吐出孔７から噴出することを避けて、いつた
ん気液噴霧混合室６の内壁に衝突するような配置
とし、噴霧性能を向上させる。

いま連鋳２次冷却を噴霧冷却するに当り、従来
のスプレー用水配管を空気用配管とし、これに新
たに設置する水用配管をつなぎ、本発明の噴霧冷
却用ノズルとして容易に使用出来る。

本発明のオリフイス付仕切り壁を有する気液噴
霧ノズルの実施例を第５図に示す。第５図のノズ
ルは1/2Ｂの鋼管を加工したものであり、吐出孔
をスリツト状に加工したものである。図に於てＤ
＝1/2Ｂ、Ｈ＝30mm、ｈ＝４mm、ｄ＝５mm、Ｌ＝
10mmである。第６図に本ノズルを用いた場合の噴
霧拡がりの状況を示すがθが120゜の時は鋳片巾方
向に約105゜拡がり鋳片高さ方向に約30゜拡がるこ
とが判る。又θ＝90゜の時は鋳片巾方向に60゜鋳片
高さ方向に20゜となる。尚いずれもθより噴霧拡
がり角が小さいのは縮流によるものである。

第７図ａ，ｂ，ｃにオリフイス径によつて変化
する空気側導入管背圧と吐出空気量を吐出水量を
パラメータとして示す。第７図ａにはオリフイス
径2.5φの場合を示し、第７図ｂには3.5φ、第７図
ｃには5.0φの場合を示す。また第８図にオリフイ
ス径及び吐出孔の断面積を変えた場合の吐出空気
量と、空気側導入管背圧の関係を表わす。これら
から吐出空気量はオリフイスの断面積と一定の関
係が存在することが判明したので使用液体流量に
より適当なオリフイス径を選択する。又他の実施
例としては第９図ａ，ｂに示すごとく複数の吐出
孔を設けたり、吐出孔の断面が第９図ｂにβ、γ
で示す角度をもつて外側に傾斜したものでも良
い。吐出孔が２つの場合についての噴霧拡がりの
状況を第１０図ａ，ｂに示す。第１０図ｂに示す
ように鋳片高さ方向の拡がりが吐出孔１つのもの
に比べて大きくなつている。

本発明気液噴霧ノズルを連鋳２次冷却に適用し
て鋳片の均一冷却を行うためには、鋳片の幅、ロ
ール間隔鋳片ノズル間距離などにより、噴霧流の
鋳片への衝突面積が大なる気液噴霧ノズルを選定
する。例えばロール・ピツチが比較的小さくか
つ、鋳片幅が広い、スラブ鋳片の場合は、第５図
のような鋳片幅方向の拡がり角が大なるノズルを
用い、ロール・ピツチが比較的大きく、かつ鋳片
側が狭いブルーム鋳片の場合は第９図のような鋳
片高さ方向が大なるノズルを使用する。

本発明ノズルによりスラブ、ブルーム各々に均
一な鋳片冷却を実現することが出来るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来のノズルの例を示す図、
第３図ａ，ｂは本発明ノズルの全体図、第４図は
本発明ノズルに於ける噴霧流の微細化の状況を示
す図、第５図ａ，ｂは本発明ノズルの実施例図、
第６図ａ，ｂ，ｃ，ｄは本発明ノズルに於ける噴
霧状況を表わす図、第７図ａ，ｂ，ｃはオリフイ
ス径と空気側ノズル背圧の関係を示す図、第８図
は吐出孔断面積と吐出空気量の関係を表わす図、
第９図ａ，ｂは複数の吐出孔をもつノズルを示す
図、第１０図ａ，ｂは第９図に示すノズルを使用
した場合の噴霧拡がりの説明図である。 １…液体、２…気体、２′…ノズル先、３…液
体供給管、４…気体供給管、５ａ…空気側導入
管、５ｂ…液側導入管、５ｃ…気液搬送管、６…
気液噴霧混合室、７…吐出孔、８…仕切り壁、９
…オリフイス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 気体と液体を混合噴霧するノズルの構造にお
   いて、空気側導入管と液側導入管を有し、該各導
   入管の出側を90度以下の角度で対向連通して、そ
   の先端部を気液搬送管とし、該気液搬送管の先端
   に、気液噴霧混合室を設け、気液搬送管と気液噴
   霧混合室の間にはオリフイスを有するとともに、
   気液噴霧混合室の先端に吐出孔を設けた構造とす
   ることを特徴とする気液噴霧ノズル。