KR20200016235A - 연속 주조 설비 내에서 금속 스트랜드를 냉각하기 위한 냉각제 노즐 - Google Patents

연속 주조 설비 내에서 금속 스트랜드를 냉각하기 위한 냉각제 노즐 Download PDF

Info

Publication number
KR20200016235A
KR20200016235A KR1020197035857A KR20197035857A KR20200016235A KR 20200016235 A KR20200016235 A KR 20200016235A KR 1020197035857 A KR1020197035857 A KR 1020197035857A KR 20197035857 A KR20197035857 A KR 20197035857A KR 20200016235 A KR20200016235 A KR 20200016235A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coolant
nozzle
inlet
control air
tube
Prior art date
Application number
KR1020197035857A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102507041B1 (ko
Inventor
토마스 퓐하머
토마스 스테파넥
루카즈 빌스키
마르쿠스 에케르트
라인하르트 지몬
Original Assignee
프리메탈스 테크놀로지스 오스트리아 게엠베하
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 프리메탈스 테크놀로지스 오스트리아 게엠베하 filed Critical 프리메탈스 테크놀로지스 오스트리아 게엠베하
Publication of KR20200016235A publication Critical patent/KR20200016235A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102507041B1 publication Critical patent/KR102507041B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/30—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
    • B05B1/3033—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head
    • B05B1/304—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve
    • B05B1/3046—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve the valve element, e.g. a needle, co-operating with a valve seat located downstream of the valve element and its actuating means, generally in the proximity of the outlet orifice
    • B05B1/306—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve the valve element, e.g. a needle, co-operating with a valve seat located downstream of the valve element and its actuating means, generally in the proximity of the outlet orifice the actuating means being a fluid
    • 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
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/12—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means capable of producing different kinds of discharge, e.g. either jet or spray
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/02—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery
    • B05B12/04—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery for sequential operation or multiple 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
    • B05B15/60—Arrangements for mounting, supporting or holding spraying apparatus
    • B05B15/65—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits
    • 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
    • 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
    • B05B7/0433—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 gas surrounded by an external conduit of liquid 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
    • B05B7/0483—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 gas and liquid jets intersecting in the mixing chamber
    • 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
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould
    • B22D11/225—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould for secondary cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B9/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour
    • B05B9/03—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material
    • B05B9/04—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump
    • B05B9/0403—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump with pumps for liquids or other fluent material
    • B05B9/0423—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump with pumps for liquids or other fluent material for supplying liquid or other fluent material to several spraying apparatus

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 연속 주조 설비 내에서 금속 스트랜드를 냉각하기 위한 냉각제 노즐에 관한 것이다. 연속 주조 설비 내에서 금속 스트랜드를 냉각하기 위한 냉각제 노즐(1)은, 노즐 배구 단부(4)에 배치되고 냉각제 노즐(1)로부터의 액체 냉각제(6)가 통과하여 빠져 나갈 수 있는 마우스피스(5)를 갖는다. 냉각제 노즐(1)에서의 신속한 압력 형성을 허용하기 위해서, 관-내-관 시스템(9)으로서 구성된 송입부(8)가 통과 유동 방향(7)으로 마우스피스(5)의 앞쪽에 배치되고 송입부 출구 단부(10)를 가지며, 그 제1 관(11)을 통해서 제어 공기(13)가 송입부 출구 단부(10)에 안내될 수 있고, 그 제2 관(12)을 통해서 액체 냉각제(6)가 송입부 출구 단부(10)를 통해서 마우스피스(5) 내로 공급될 수 있고, 또한 송입부(8) 내에 통합되는 스위치오버 밸브(14)가 송입부 출구 단부(10) 상에 배치되고, 제어 공기(13)를 이용하여 공압식으로 활성화될 수 있으며, 마우스피스(5) 내로의 액체 냉각제(6)의 공급을 제어한다.

Description

연속 주조 설비 내에서 금속 스트랜드를 냉각하기 위한 냉각제 노즐
본 발명은 연속 주조 설비 내에서 금속 스트랜드를 냉각하기 위한 냉각제 노즐에 관한 것이다.
예를 들어 강 슬라브를 주조하기 위한 연속 주조 설비는 연속 주조 설비를 통해서 스트랜드의 이동 방향으로, 특히 배출구 파이프를 가지는 레이들, 레이들 아래에 배치되고 주조 관을 가지는 주조 분배기, 및 각각 주조 분배기 내에 배치된 플러그, 또는 다른 폐쇄부뿐만 아니라, 주조 분배기 아래에 배치되며 주조 관의 하부 단부를 수용하는 냉각된 넓은-쪽 판 및 냉각된 좁은-쪽 판을 가지는 영구적 몰드를 포함한다.
배출구 관을 통해서 주조 분배기 내로 지향되는 액체 강이 레이들 내에 위치된다. 주조 분배기로부터의 액체 강이 다시 주조 관을 통해서 영구적 몰드 내로 지향되고, 영구적 몰드 내로 유동되는 강의 질량 유동이 플러그 또는 다른 폐쇄부의 도움으로 제어된다.
영구적 몰드의 (냉각된) 넓은-쪽 판에 대한 그리고 (냉각된) 좁은-쪽 판에 대한 접촉 면 상의 강이 영구적 몰드 내에서 (일차적으로) 냉각되고 여기에서 응고되며, 그에 따라 직사각형 횡단면을 가지는 스트랜드 형태의 강이 영구적 몰드를 빠져 나간다. 스트랜드는, 빠져 나갈 때, 전형적으로 두께가 몇 센티미터인 응고된 쉘을 가지는 한편, 그러한 스트랜드의 횡단면의 대부분은 여전히 액체이다.
영구적 몰드 아래에서 스트랜드는, 스트랜드 안내 시스템에 의해서, 영구적 몰드 아래에 또는 그 하류에 각각 배치되는 소위 주조 바우(casting bow)를 통해서 수평 선으로 안내되고, 그 후에, 주조 바우의 출구에서 수평으로 더욱 안내되거나, 스트랜드 안내 시스템 지지 요소, 즉 스트랜드 안내 시스템의 롤러에 의해서 지지되고, 안내되거나 멀리 이송된다.
이와 동시에, 스트랜드는 상응하는 (분무) 노즐("물-유일" 노즐/"공기 안개" 노즐)을 이용하면서, 액체 냉각제(전형적으로 물, 소위 "물-유일" 냉각), 또는 액체 냉각 매체 및 가스의 혼합물(각각, 소위 "공기 안개" 냉각, 또는 공기/물 분무)(이차적으로, "Secondary Cooling"/이차 냉각)에 의해서 냉각된다.
주조 바우에 후속하여, 연속 주조 설비에는 예를 들어 불꽃 절단 기계와 같은, 후속-연결 장치가 위치되고, 그러한 기계에 의해서, (예를 들어 슬라브 형태의) 스트랜드가 소정 크기로 절단되거나 단편으로 절단된다.
그러나, 스트랜드는 또한, 먼저 단편으로 절단되지 않고, 하나의 (다른) 후속-연결 장치, 예를 들어 주조/압연 복합 설비의 압연 스탠드에 의해서 직접적으로 추가 처리될 수 있다.
이차 냉각의 소위 "물-유일" 노즐의 경우에, 냉각 세기가, 냉각제 압력 또는 물 압력 각각에 따라 작은 범위 내에서 조정될 수 있다. 그러나, 물 압력에 따라 분무 패턴이 마찬가지로 변경될 수 있다는 것이 여기에서의 단점이고, 불균질한 열 방출로 인해서 스트랜드의 균일한 표면 온도가 보장되지 않는다.
이차 냉각의 소위 "공기 안개" 노즐의 목적은 분무 노즐을 통한 최대의 냉각제 통과 유동량과 최소의 냉각제 통과 유동량 사이의 차이를 증가시키는 것이나; 실제로 "공기 안개" 노즐의 경우에 10:1, 또는 "물 유일" 노즐의 경우에 3:1 보다 큰 차이를 각각 달성하기 어렵다는 것이 알려져 있다. 그러나, 특정 강 유형에서, 이는 특히 스트랜드 에지의 과다한 냉각을 초래할 수 있고, 그에 따라 품질 저하를 초래할 수 있다.
또한, 압축 공기를 "공기 안개" 노즐에 제공하기 위한 에너지 소비가 매우 크고, 그에 따라 한편으로 CO2 방출 증가가 초래되고, 다른 한편으로 높은 설비 운영 비용이 초래된다.
그러한 이차 냉각이 DE 199 28 936 C2로부터 알려져 있다. 이러한 이차 냉각의 경우에, 스트랜드는 냉각제 노즐에 의한 간헐적인 분무에 의해서 냉각된다. 이러한 냉각제 노즐에서, 냉각제 노즐을 통한 통과 유동이 능동적으로 설정/작동될 수 없고, 그에 따라 냉각제 노즐에 의해서 스트랜드 상으로 전달되는 최대 냉각제량과 최소 냉각제량 사이의 큰 차이가 특히 구현될 수 없다는 것이 단점이다.
일정한 표면 온도를 달성하기 위해서 강 스트랜드의 에지 영역이 스트랜드의 중앙 영역보다 상당히 더 적은 정도로 냉각되어야 하기 때문에, 이러한 이차 냉각의 이용은 에지 영역의 과다 냉각, 즉 너무 강한 냉각을 초래하고, 강 스트랜드의 품질이 저하된다.
연속 주조 설비 내에서 금속 스트랜드를 냉각하기 위한 냉각제 노즐이 AT 517772 A1호로부터 알려져 있고, 그러한 냉각제 노즐은, 노즐 출구 단부에 배치되는 마우스피스, 말하자면 배출구 노즐과; 관-내-관 시스템으로서 구성된 송입부이며, 제어 공기는 송입부의 제1 관을 통해서 공급될 수 있고, 액체 냉각제는 송입부의 제2 관을 통해서 공급될 수 있는 송입부와; 마우스피스와 송입부 사이에 배치되어 제어 공기의 이용 하에 공압적으로 활성화될 수 있는 스위치오버 밸브;를 구비한다. 스위치오버 밸브는 별개의 비-통합 구성요소로서 외측으로부터 송입부에 나사-피팅되고; 마우스피스가 외측으로부터 스위치오버 밸브에 나사-피팅된다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 극복하고, 냉각 세기가 단순하고, 확실하며 에너지-효율적인 방식으로 큰 범위 내에서 설정될 수 있게 하는, 금속 스트랜드를 냉각하기 위한 장치를 특정하는 것이다.
이러한 목적은, 상응하는 독립항의 특징들을 가지는, 연속 주조 설비 내에서 금속 스트랜드를 냉각하기 위한 냉각제 노즐에 의해서 달성된다.
본 발명의 유리한 개선예는 이하의 상세한 설명뿐만 아니라 종속항의 대상이다.
연속 주조 설비 내에서 금속 스트랜드를 냉각하기 위한 냉각제 노즐은 냉각제 노즐의 노즐 출구 단부에 배치되는 마우스피스를 제공하고, 그러한 마우스피스를 통해서 액체 냉각제가, 특히 마우스피스 상의 마우스피스 출구 개구부를 통해서, 냉각제 노즐을 빠져 나갈 수 있다.
그러한 마우스피스는 여기에서 임의의 형상, 크기 및 다른 설계의 실시예의 특별히 제조된 관형 단부 단편일 수 있다. 마우스피스의 마우스피스 출구 개구부의 설계에 따라 냉각제 노즐의 분무 패턴은 예를 들어 삼각형, 사다리꼴, 또는 완전한 원뿔형 또는 중공형의 원뿔형을 결정할 수 있다.
바람직하게 마우스피스는, 해제 가능한, 예를 들어 나사-피팅 또는 나사산의 이용 하에, 해제 가능하거나 나사-피팅 가능한, 냉각제 노즐의 요소일 수 있으며, 이와 같이 가변적으로, 원하는 설치에 따라, 삽입 또는 대체될 수 있다.
따라서, 특히 마우스피스가 송입부, 특히 송입부의 송입부 출구 단부에 또는 상에 각각 나사-피팅되는 것이 제공될 수 있고, 송입부 출구 단부는 경우에 따라서는 마우스피스 수용부로서 지칭될 수 있다.
또한, 바람직하게, 액체 냉각제가 마우스피스를 통해서 유동하도록 하는, 마우스피스 내의 통과 유동 공동 즉, (마우스피스 입구 개구부와 마우스피스 출구 개구부 사이의) 마우스피스 내의 내부 공동이 작은 부피를 갖는 방식으로 마우스피스가 구성되는 것, 예를 들어 (마우스피스를 통한 액체 냉각제의) 통과 유동 방향으로 마우스피스가 가능한 한 짧게 구성되는 것이 제공될 수 있다.
구체적으로, 이러한 공동이 가능한 한 작게 구성된다면, 막힌 냉각제 노즐의 경우에 적은 양의 냉각제 만이 내부("사공간/사공간 부피)에 축적될 수 있고, 스위칭 오프에 의해서 제어될 수 없는 그러한 양의 냉각제가 토출되는 것은 (적어도 비교적 큰 정도까지) 바람직하지 않다. 그로 인해서, 냉각제 노즐 내의 액체 냉각제의 신속한 압력 형성이 또한 발생될 수 있다.
냉각제 노즐은 송입부를 더 가지며, 그러한 송입부는 관-내-관 시스템으로서 구성되고 통과 유동 방향으로 마우스피스의 앞쪽에 배치되고 송입부 출구 단부를 가지며, 제어 공기는 송입부의 제1 관을 통해서 송입부 출구 단부까지 안내될 수 있고, 액체 냉각제는 송입부 출구 단부에 의해서 송입부의 제2 관을 통해서 마우스피스까지 공급될 수 있다.
여기에서, 관-내-관 시스템은 (적어도) 2개의 관, 즉 (적어도) 하나의 제1 관 및 하나의 제2 관으로 이루어진 조립체로 이해될 수 있고, (적어도) 2개의 관 중 하나의 관, 예를 들어 제1 관은, (적어도) 2개의 관 중의 다른 관 내에, 예를 들어 제2 관 내에 배치된다("관-내-관").
단순화되고 가시적인 방식으로 표현하면, ("관-내-관" 영역 내의) 관-내-관 시스템 내의 (전술한 예에 따른) 제1 관("내부 관")은 (제2 관에 의해서 완전히 둘러싸이도록) 제2 관(내부 관을 둘러싸는 각각의 "외부" 관, 또는 "외부 관") 내에 놓이고, 공동이 내부 관의 외부 벽 면과 외부 관의 내부 벽 면 사이에 구성된다.
2개의 관의 반전된 배열, 즉 제2 관이 제1 관 내에 배치되는 것도 마찬가지로 가능하다.
전형적으로 길이가 직경보다 상당히 더 긴, 세장형의 중공형 부재가 본원에서 관으로 이해될 수 있다.
냉각제 노즐의 관-내-관 시스템으로 인해서, 각각의 외부 호스 또는 관, 즉 제어 공기를 공급하기 위한 외부 호스 또는 관이 냉각제 노즐의 외측에 놓이는 것이 방지되고, 이로 인해서 냉각제 노즐을 타이트한 스트랜드 경로 내에서 조립 및 분리하는 것이 실질적으로 촉진된다. 또한, 제어 공기의 내부 공급으로 인해서, 냉각제 노즐의 신뢰성이 증가된다.
또한, 관-내-관 시스템은 냉각제 노즐의 기계적 강도를 보강한다.
관-내-관 시스템, 또는 냉각제 노즐의 각각의 관, 또는 중공형 부재의 각각은 본원에서 일체형일 수 있고 또한 복수의 또는 많은 (조립된) 부품/요소로 구성될 수 있다. 마찬가지로, 관 또는 중공형 부재의 각각이, 관의 길이에 걸쳐 가변적인/달라지는, 직경, 즉 내경 및/또는 외경을 가질 수 있다.
그에 따라, 하나의 바람직한 개선예에 따라, 제1 관 및/또는 제2 관이 다수의 부품으로 구성되고, 특히 부품들이 서로 각각 나사-피팅되거나 용접될 수 있는 방식으로 다수의 부룸으로 구성된다. 관-내-관 시스템의 관들의 경우에 나사-피팅 가능한 다수-부품 특성은 특히 냉각제 노즐의 매우 유연한 설계를 가능하게 한다. 또한, 냉각제 노즐의 부품이 단순히 교체될 수 있고, 그로 인해서 유지보수가 단순해진다.
또한, 관-내-관 시스템에서 사용되는 관은, 본원에서, "외부 횡단면"("외부 횡단면 프로파일")뿐만 아니라 "내부 횡단면"("내부 공동"의 횡단면 형상에서)에 대해서도 실질적으로 둥근 및/또는 원형인 횡단면을 가지는 부재인 것으로 가정되지 않는다. 각각 둥근 또는 원형 횡단면이 아닌 임의의 횡단면 형상, 즉 타원형, 직사각형 횡단면 및/또는 둥글고 직선형인 요소들로 구성된 횡단면이 여기에서 언급된 관의 경우에 가능하다.
송입부의 경우에 (적어도) 2개의 관으로 이루어진 이러한 "관-내-관" 배열로 인해서, 그에 따라, 제어 공기 및 액체 냉각제를 위해서 (송입부에서/또는 송입부를 통해서) 2개의 유동 경로가 구성될 수 있고, 그러한 2개의 유동 경로 중 제1 경로는 내부 관을 통해서(즉, 내부 관의 내부 내에서) 제어 공기를 위해서 연장되고, 액체 냉각제를 위한 그러한 2개의 유동 경로 중의 제2 유동 경로는 내부 관의 외측 및 외부 관의 내부에서, 즉 내부관의 외부 벽 면과 외부 관의 내부 벽 면 사이에서 연장된다.
그에 따라, 냉각제 노즐은, 송입부에서의 관-내-관 시스템의 구성적 설계로 인해서, 제어 공기, 예를 들어, 기구 공기, 질소, 또는 다른, 바람직하게 불연성인 기체 압력 매체, 그리고 액체 냉각제가 노즐 출구 단부 뒤쪽에 매우 가까이에, 즉 마우스피스까지 전달될 수 있게 한다.
기구 공기라는 용어는 공압 밸브를 작동시키기 위해서 이용되는, 예를 들어, 대기 공기, 기술적으로 정제된 공기, 또는 기타 질소와 같이, 매우 다양한 유형들의 기체로서 이해된다.
(적어도 "관-내-관" 영역 내에서) 내부 관이 외부 관과 동심이 되도록 외부 관 내에 배치되는 동심인 관-내-관 시스템은, 구성과 관련하여 단순한 방식으로 구현될 수 있기 때문에 바람직한 그러한 관-내-관 시스템의 예시적인 특별한 설계적 실시예로서 간주될 수 있다.
송입부가 직선형이 되도록 구성되거나, 적어도 하나의 굽힘부를 가지는 굽힘형이 되도록 구성되는 것이 또한 제공될 수 있다. 송입부의 길이가 또한 가변적이 되도록 설계될 수 있다. 그로 인해서, 매우 상이한 길이들 및 형상들의 냉각제 노즐들이 그에 따라 유연하고 유리한 방식으로 구현될 수 있다.
냉각제 노즐은 스위치오버 밸브를 더 가지며, 그러한 스위치오버 밸브는 송입부 출구 단부에 배치되고, 마우스피스 내로의 액체 냉각제의 송입을 제어하기 위해서, 제어 공기를 이용하여 공압적으로 활성화될 수 있다.
가시적이고 단순화된 방식으로 표현하면, 노즐을 통한 냉각제 통과 유동을 제어하기 위해 냉각제 노즐은 스위치오버 밸브(통과 유동 제어 밸브)를 제공하고, 그러한 스위치오버 밸브는 액체 냉각제의 유동이 통과할 수 있고 제어 공기, 예를 들어 기구 공기에 의해서 공압식으로 활성화될 수 있다.
냉각제 노즐의 경우에 이러한 공압 스위치오버 밸브는 냉각제 노즐의 송입부의 송입부 출구 단부에 위치되고, 그에 따라, 통과 유동 방향으로, 냉각제 노즐의 마우스피스의 앞쪽에 위치된다.
여기에서 스위치오버 밸브는 송입부 내에 통합되고, 즉 스위치오버 밸브의 요소가 동시에 또한 송입부의 요소가 된다. 예를 들어, 밸브 하우징, 또는 밸브 하우징의 구성 부품이 그에 따라 또한 송입부의 요소, 예를 들어 내부 또는 외부 관의 부품일 수 있다.
스위치오버 밸브의 경우에 "송입부 출구 단부 상에 배치된"이라는 것은 또한, 스위치오버 밸브의 부품 또는 그 스위치오버 밸브 전체가 (통과 유동 방향으로) 송입부 출구 단부 직후에 스위치오버 밸브 상에 각각, 예를 들어 그에 따라 송입부 출구 단부와 마우스피스, 또는 마우스피스 입구 또는 개구부 사이에 각각 배치되는 것을 배제하지 않는다. 또한, 스위치오버 밸브의 부품 또는 스위치오버 밸브가 송입부 출구 단부 직후의 스위치오버 밸브 상에 그리고 이미 마우스피스 입구 또는 개구부의 영역 내에 각각 배치되는 것도 배제되지 않는다.
다시 말해서, 또는 역으로, 스위치오버 밸브의 경우에 "송입부 출구 단부 상에 배치된"은 또한, 스위치오버 밸브의 부품 또는 스위치오버 밸브의 전부가 (통과 유동 방향으로) 송입부 출구 단부 바로 앞에서 스위치오버 밸브 상에, 즉 송입부 내에, 또는 관-내-관 시스템 내에 각각 배치되고, 예를 들어, 송입부 출구 단부의 바로 앞에서, 각각 송입부 내의, 또는 관-내-관 시스템 내의 내부 또는 외부 관의 부품을 포함한다.
그에 따라, 스위치오버 밸브는 제어 공기에 의해서 작동되고 활성화되도록 상응 방식으로 (간헐적으로) 개방 및 폐쇄될 수 있고, 그로 인해서 냉각제 통과 유동, 또는 노즐을 통한 냉각제의 부피 유동 각각이, 희망 냉각 출력에 따라, 개루프 또는 폐루프 방식으로 각각 제어될 수 있다.
단순화되고 가시화된 방식으로 표현하면, 제어 공기에 의해서 공압식으로 활성화될 수 있고 액체 냉각제의 유동이 통과할 수 있는 스위치오버 밸브에 제어 공기가 가해질 때, 스위치오버 밸브가 그에 따라 폐쇄되고, 액체 냉각제는 밸브를 경유하여 그리고 냉각제 노즐의 마우스피스까지 계속 유동할 수 없고; 제어 공기에 의해서 공압식으로 활성화될 수 있고 액체 냉각제의 유동이 통과할 수 있는 스위치오버 밸브 상에 제어 공기가 가해지지 않을 때, 스위치오버 밸브는 그에 따라 개방되고, 액체 냉각제는 밸브를 경유하여 그리고 냉각제 노즐의 마우스피스까지 계속 유동할 수 있다.
제어 공기를 밸브 상에 가하는 것은, 특히 또한 공압식으로 제어될 수 있는 파일롯 밸브를 이용하여 이루어질 수 있다.
스위치오버 밸브를 활성화시킬 수 있는 제어 공기의 압력은 바람직하게, 스위치오버 밸브에 의해서 제어되는 액체 냉각제의 압력보다 더 높고, 예를 들어 1.5배 더 높다.
더 바람직하게, (간헐적) 개방 및 폐쇄와 같은 스위치오버 밸브의 활성화가 스위치오버 밸브의 스위칭 요소에 의해서 실시될 수 있고, 그러한 스위칭 요소는, 예를 들어, 게이트 밸브의 밸브 게이트, 또는 시트 밸브의 제어 피스톤으로서 구성될 수 있고, 스위치오버 밸브를 통한 냉각 매체의 통과 유동은 스위칭 요소의 위치에 따라 개방되거나 폐쇄된다.
스위칭 요소의 개방 위치는, 스위치오버 밸브를 통한 냉각 매체의 통과 유동이 개방되는 위치인 것으로 이해될 수 있고; 다른 한편으로, 스위칭 요소의 폐쇄 위치는, 스위치오버 밸브를 통한 냉각 매체의 통과 유동이 폐쇄되는 위치인 것으로 이해될 수 있다.
스위칭 요소는 전형적으로, 특히 스위치오버 밸브가 활성화될 때, 또는 제어 공기에 의해서 스위치오버 밸브가 각각 개방 및 폐쇄될 때, 스위칭 요소의 활성화로 인한 냉각제 노즐을 통한 액체 냉각제의 통과 유동 방향으로 또는 그 반대로, 변위되고, 이어서 그러한 스위칭 요소는, 각각, 냉각제 유동을 폐쇄/차단하거나 냉각제 노즐을 통해서 냉각제 유동을 방출한다.
그러나, 당업자는 또한, 활성화시에 스위칭 요소가 회전되는 스위치오버 밸브에 친숙할 것이다.
원칙적으로, 스위치오버 밸브를 게이트 밸브 또는 시트 밸브로서 구현할 수 있다. 시트 밸브로서의 구성에서, 추가적인 밸브가 없이 무-누출 방식으로 냉각 매체가 밀봉되는 것, 그리고 오염과 관련하여 높은 정도의 면역이 제공되는 것이 유리하다.
시트 밸브로서의 스위치오버 밸브의 구성에서, 스위칭 요소가 제어 피스톤을 포함하는 것이 유리하고, (주름진) 벨로우즈 또는 격막이 특히 송입부와 관련하여, 예를 들어 내부 및/또는 외부 관과 관련하여, 또는 밸브 하우징과 관련하여, 각각, 제어 피스톤을 안내하고 경우에 따라서는 밀봉한다.
격막 또는 (주름진) 벨로우즈는 바람직하게 무-부식 금속, 바람직하게 강, 또는 플라스틱 재료, 바람직하게, 특히 250 ℃ 초과의 온도까지 주목할만한 강도 값을 가지는, 예를 들어, 폴리이미드 또는 폴리에테르 아릴 에테르 케톤(PEEK)와 같은, 내열성 플라스틱 재료로 구성된다.
바람직하게, (주름진) 벨로우즈가 관-내-관 시스템의 제1 및 내부 관 상에 동심이 되도록 배치되는 것, 특히 주름진 벨로우즈 멈춤쇠로서 구성된 내부 관의 제2 부분 상에 배치되는 것이 제공되고, 이로 인해서 (주름진) 벨로우즈는 내부 관에 대해서, 특히 주름진 벨로우즈 멈춤쇠와 관련하여 축방향으로 안내될 수 있다.
단순화되고 가시적인 방식으로 표현하면, 내부 관, 또는 제1 관 각각은 (주름진) 벨로우즈를 위한 선형 안내부의 유형을 나타낸다.
더 바람직하게, 송입부 출구 단부, 특히 마우스피스 수용부가 스위치오버 밸브의 스위칭 요소를 위한, 특히 시트 밸브의 제어 피스톤을 위한 밸브 시트로서 구성되는 것; 그에 따라 매우 작은 구성 크기의 냉각제 노즐이 구성될 수 있는 것이 또한 제공될 수 있다.
추가적으로 바람직하게, 스위칭 요소의, 특히 제어 피스톤의 재료 및 밸브 시트의 재료가 서로 매칭되는 것, 특히 밸브 시트가 스위칭 요소보다 더 작은 경도를 가지는 것, 또는 밸브 시트가 스위칭 요소보다 더 큰 경도를 가지는 것이 또한 제공될 수 있고, 더 작은 경도를 갖는 부품이 특히 어닐링되고; 밸브의 타이트함(tightness) 그리고 또한 밸브의 서비스 수명이 이러한 유형의 재료 페어링에 의해서 증가될 수 있다.
추가적인 바람직한 개선예에 따라, 특히 송입부에 나사-피팅될 수 있고 특히 제어 공기를 위한 제1 연결부 및/또는 액체 냉각제를 위한 제2 연결부를 가지는 연결부 블록이 제공된다.
연결부 블록은 또한 제1 도관 및/또는 제2 도관을 가지며, 제1 연결부는 제1 도관을 이용하여 송입부의 제1 내부 관에 연결될 수 있고, 제2 연결부는 제2 도관을 이용하여 송입부의 제2 관에 연결될 수 있다.
냉각제 노즐에 위치되는 그러한 연결부 블록에 의해서 냉각제 노즐은 냉각제 노즐의 구조를 구현할 수 있고, 그러한 냉각제 노즐의 구조는, 모듈로서 송입부, 마우스피스, 및 연결부 블록을 가지는, 모듈형이기 때문에, 구성/구조와 관련하여 단순하고 유연하다. 그에 따라, 개별적인 모듈이 언제나 단순하고 신속한 방식으로 조립 또는 분해될 수 있다.
이로 인해서, 냉각제 노즐 자체가 마찬가지로 또한 단순한 방식으로 조립 및 분해될 수 있고, 이는 (각각, 설비 또는 연속 주조 설비 내의) 냉각제 노즐의 신속한 교체를 가능하게 한다.
냉각 출력을 증가시키기 위해서, 상위 (기능적) 유닛 내에, 특히 하나의 연속 주조 설비 내에 조합된 복수의 냉각제 노즐을 제공하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 특히 스트랜드 이송 방향에 횡방향으로 연장되도록, 스트랜드 이송 방향으로 연속으로 배치된, 복수의 노즐 유닛, 예를 들어 복수의 분무 빔을 가지는, 연속 주조 설비 내에서 금속 스트랜드를 냉각하기 위한 냉각 장치가 그에 따라 제공될 수 있다. 이러한 경우에, 노즐 유닛의 각각 또는 그러한 분무 빔의 각각은, 개별적으로, 전술한 바와 같은 적어도 하나의 제1 냉각제 노즐 및 제2 냉각제 노즐을 제공할 수 있다.
그러나, 노즐 유닛의 각각, 또는 그러한 분무 빔의 각각은, 개별적으로, 또한 바람직하게 복수의, 또는 다수의, 각각의, 그러한 냉각제 노즐을 제공할 수 있다.
각각의 경우에 특정 냉각제 노즐을 위한 공통 제어 공기 송입부에 의해서, 이러한 경우에, 예를 들어, (스트랜드의 주변 영역을 위한) 주변 노즐들, 또는 스트랜드 중심 내의 중앙 영역을 위한 노즐들과 같은, 특정 그룹을 형성하도록 조합되는 (특정) 냉각제 노즐이 존재할 수 있다.
이러한 경우에, 그러한 전체 노즐 그룹을 작동/제어하기 위한 파일롯 제어 밸브가 그러한 공통 제어 공기 송입부 내에 위치될 수 있다.
따라서, 하나의 바람직한 개선예에 따라, 복수의 노즐 유닛 중의 제1 냉각제 노즐이 제1 공통 제어 공기 송입부에 의해서 제어 공기를 공급받을 수 있고, 그리고/또는 복수의 노즐 유닛 중의 제2 냉각제 노즐이 제2 공통 제어 공기 송입부에 의해서 제어 공기를 공급받을 수 있다.
제1 공통 제어 공기 송입부 내의 제어 공기 공급이, 제1 공통 제어 공기 송입부 내에 배치된 제1 제어 밸브를 이용하여 제어되는 것, 그리고/또는 제2 공통 제어 공기 송입부 내의 제어 공기 공급이, 제2 공통 제어 공기 송입부 내에 배치된 제2 제어 밸브를 이용하여 제어되는 것이 또한 제공될 수 있다.
개별적으로 또한 상위 조립체/회로 내에 배열된, 설명된 냉각제 노즐은, 전술한 냉각제 노즐의 구성으로 인해서, 많은 특별한 장점을 갖는다.
냉각제 노즐은, 그 구조적 설계로 인해서, 제어 공기 및 액체 냉각제를 노즐 출구 뒤쪽 가까이에, 즉 마우스피스에 매우 근접시킬 수 있고, 그에 따라, 각각, 개방된 스위치오버 밸브의 경우에 (무시될 수 있는, 스위치오버 밸브 내의 사소한 압력 손실을 제외하고) 액체 냉각제의 전체 압력이 냉각제 노즐에 직접적으로 가해지거나, 냉각제 노즐 내의 액체 냉각제의 신속한 압력 형성이 가능하고, 그에 따라 낮은 냉각 출력의 경우에도 일정한 분무 패턴이 보장된다.
그에 따라, 냉각제 노즐의 경우에, 이제까지 일반적으로 가능하였던, 1:10 또는 1:3의 폐루프 제어 범위 보다 큰 폐루프 제어 범위가 또한 가능하다.
또한, "공기 안개" 노즐의 이용을 대부분 피할 수 있고, 그에 따라 스트랜드 냉각이 실질적으로 더 에너지 효율적 방식으로 실시된다.
그러나, 냉각제 노즐이 전부 "물 유일" 노즐로 제한되는 것이 아니고; 그 대신, "공기 안개" 노즐이 물론 또한 사용될 수 있다.
또한, 냉각제 노즐은, 마찬가지로 그 구조적 설계로 인해서, 특히 유지보수의 경우에 또는 적용예/용도의 변화의 경우에, 개별적인 구성요소의 단순하고 그리고/또는 신속하고 그리고/또는 그에 따라 비용-효과적인 교체를 가능하게 하는 모듈형 구성 방식을 가능하게 한다.
이제까지 제공된 본 발명의 유리한 실시예에 관한 설명은, 개별적인 종속항에서 부분적으로 서로 조합되도록 반영된 많은 특징을 포함한다. 그러나, 그러한 특징들은 바람직하게 또한 개별적으로 고려될 수 있고 조합되어 추가적인 바람직한 조합을 제공할 수 있다. 특히, 그러한 특징들은 각각의 경우에 본 발명에 따른 영구적 몰드 및 본 발명에 따른 방법과 개별적으로 그리고 임의의 적합한 조합으로 조합될 수 있다. 그에 따라, 독립적인 용어들로 기술된 방법의 특징들이 또한 상응하는 장치 유닛의 특성으로 간주될 수 있고, 반대의 경우도 마찬가지이다.
각각, 상세한 설명에서 또는 특허 청구항에서 일부 용어가 각각의 경우에 단수형으로 또는 숫자와 함께 사용되는 때에도, 그러한 용어에 대한 본 발명의 범위는 단수형 또는 각각의 숫자로 제한되지 않는다. 또한, 단어("a" 또는 "an")는 각각 숫자로서가 아니라 부정관사로서 이해된다.
전술한 그리고 달성되는 방식의 본 발명의 성질, 특징 및 장점이, 도면과 관련하여 더 구체적으로 설명되는 본 발명의 예시적인 실시예에 관한 이하의 설명과 관련하여 더 명확해질 것이고 더 명확하게 이해될 것이다. 예시적인 실시예는 본 발명을 설명하기 위해서 이용되고, 본 발명을, 본원에서 특정된, 기능적 특징을 포함하는, 특징들의 조합으로 제한하지 않는다. 이를 위해서, 추가적으로 또한, 각각의 예시적인 실시예의 적합한 특징이 분리되어 명백하게 고려될 수 있고, 하나의 예시적인 실시예로부터 제거될 수 있고, 다른 예시적인 실시예에 도입되어 이를 보충할 수 있고, 청구항들 중 임의의 청구항과 조합될 수 있다.
도 1은 냉각 장치를 갖는 연속 주조 설비의 개략도를 도시한다.
도 2는 단면 II-II을 따른, 도 1의 연속 주조 설비를 통한 개략적 단면을 도시한다.
도 3은 도 1의 연속 주조 설비의 냉각 장치의 노즐 유닛을 위한 공압적으로 제어 가능한 냉각제 노즐을 도시한다.
도 4는 굽혀진 송입부를 갖는 도 1의 연속 주조 설비의 냉각 장치의 노즐 유닛을 위한 공압적으로 제어 가능한 냉각제 노즐을 도시한다.
도 5는 도 1의 연속 주조 설비를 위한 냉각 구역을 위한 추가적인 냉각 장치의 개략도이다.
도 1은 연속 주조 설비(3)를 개략도로 도시한다. 연속 주조 설비(3)는, 예를 들어, 강 슬라브를 주조하기 위한 설비일 수 있다.
연속 주조 설비(3)는 특히 배출구 관(31)을 갖는 레이들(30)을 포함한다. 연속 주조 설비(3)는, 레이들(30) 아래에 배치되고 주조 관(33)뿐만 아니라 주조 분배기(32) 내에 배치되는 플러그(34)를 갖는, 주조 분배기(32)를 더 포함한다.
연속 주조 설비(3)는 또한, 구리로 이루어진 4개의 수냉식 영구적 몰드 판(36)을 가지고 직사각형 횡단면을 갖는, 영구적 몰드(35)를 포함한다. 4개의 영구적 몰드 판(36) 중 2개 만이 도 1에서 확인될 수 있다.
스트랜드를 안내 및 지지하기 위해 연속 주조 설비(3)는, 연속 주조 설비(3)의 스트랜드 안내부의 요소를 형성하는 복수의 피동 운송 롤러(37)를 더 포함한다.
연속 주조 설비(3)는 또한, 예를 들어, 도면에 도시되지 않은 불꽃 절단 기계와 같은 후속-연결 장치를 갖는다.
액체 강(38)이 레이들(30) 내에 배치되고, 그러한 액체 강(38)은 배출구 관(31)을 통해서 주조 분배기(32) 내로 지향된다. 주조 분배기(32)로부터 액체 강(38)이 다시 주조 관(33)을 통해서 영구적 몰드(35) 내로 지향되고, 영구적 몰드(35) 내로 유동되는 강(38)의 질량 유동이 플러그(34)의 도움으로 제어된다.
수냉식 영구적 몰드 판(36)에 대한 접촉 면에서 강(38)이 영구적 몰드(35) 내에서 냉각되고 여기에서 응고되며, 그에 따라 강(38)은, 직사각형 횡단면을 가지는 스트랜드(2)의 형태로, 영구적 몰드(35)를 빠져 나간다.
스트랜드(2)는, 영구적 몰드(35)를 빠져 나갈 때, 두께가 몇 밀리미터인 응고된 쉘을 가지는 한편, 그러한 스트랜드(2)의 횡단면의 대부분은 여전히 액체이다. 여기에서 스트랜드(2)의 표면 온도는 약 1000 ℃의 크기이다.
영구적 몰드(35)를 빠져 나가는 스트랜드(2)는 운송 롤러(37)의 도움으로 멀리 운송되고 (도면에 도시되지 않은) 전술한 후속-연결 장치로 안내되며, 이러한 스트랜드(2)는 후속-연결 장치에 의해서 절단되어, 예를 들어, 슬라브를 형성하고 그 후에 멀리 운송된다. 대안적으로, 스트랜드(2)가, 먼저 슬라브로 분할되지 않고, 하나의 (다른) 후속-연결 장치, 예를 들어 주조/압연 복합 설비의 압연 스탠드에 의해서 직접적으로 추가 처리될 수 있다.
연속 주조 설비(3)는 스트랜드(2)를 냉각하기 위한 냉각 장치(50)를 더 갖는다.
제1 측면(도면과 관련하여 상부 측면)으로부터 스트랜드(2)를 냉각하기 위해 냉각 장치(50)는, 스트랜드 이송 방향(51)으로 연속적으로 배치된 16개의 노즐 유닛(40)을 포함한다. 그러한 노즐 유닛(40) 중에서, 스트랜드 이송 방향(51)으로 연속적인 4개의 노즐 유닛(40)이, 각각의 경우에, 냉각 장치(50)의 공통 냉각 구역(39)의 일부이다. 즉, 그러한 16개의 노즐 유닛(40)은, 각각 4개의 노즐 유닛(40)을 갖는 4개의 냉각 구역(39)으로 분할된다(또한 도 5 참조).
도 1에 따라, 각각의 냉각 구역(39)에 전용 냉각제 펌프(54), 주 냉각제 공급 라인(55)이 할당되고, 주 냉각제 공급 라인(55)은 냉각 구역(39)의 냉각제 펌프(54)에 연결되고 그로부터 4개의 개별적인 냉각제 공급 라인(56)이 분기되고, 각각의 냉각제 공급 라인(56)은 노즐 유닛(40) 중 하나에 연결된다. 그러나, 주 송입부를 통한 단일 냉각제 펌프가 일반적으로 복수의 냉각 구역에 냉각제를 공급한다. 냉각 구역의 개별적인 냉각제 공급 라인(56) 내의 냉각제의 분기, 또는 압력의 또는 통과 유동의 설정은, 예를 들어, 조절 밸브에 의해서 실시된다.
노즐 유닛(40)은 각각의 경우에, 스트랜드 이송 방향(51)에 수직으로, 즉 스트랜드 이송 방향에 횡방향인 방향(52)으로 연속되는 복수의 냉각 노즐(1)의 행을 갖는다(도 2 참조).
또한, 본 예시적인 실시예의 냉각제 노즐(1)은 각각의 경우에, 각각의 냉각제 노즐(1) 내에 통합되고 [제어 공기(13), 본 경우에 기구 공기에 의해서] 공압적으로 제어 가능한 하나의 스위치오버 밸브(14)를 갖는다(도 3 참조).
냉각 장치(50)는 제어 유닛(47)을 더 갖는다. 스위치오버 밸브(14)는 [도 1에 도시되지 않은(도 5 참조)] 제어 유닛(47)에 의해서 제어 가능/스위칭 가능하다.
또한, 제1 측면에 대향되는 제2 측면(도면과 관련하여 하부 측면)으로부터 스트랜드(2)를 냉각하기 위해, 도시된 바와 같은 냉각 장치(50)는, 스트랜드 이송 방향(51)으로 연속적으로 배치된 16개의 노즐 유닛(40)을 포함한다. 이러한 노즐 유닛(40)은 또한 각각의 경우에, 제어 유닛(47)을 통해서 공압적으로 스위칭 가능/활성화 가능한 하나의 스위치오버 밸브(14)를 갖는다(도 3 참조).
마지막으로 언급된 16개의 노즐 유닛(40) 중에서, 스트랜드 이송 방향(51)으로 연속적인 4개의 노즐 유닛(40)이, 각각의 경우에, 공통 냉각 구역(5)의 일부이다(또한 도 5 참조).
냉각 구역의 각각은 또한 전용 냉각제 펌프, 주 냉각제 공급 라인을 가지며, 주 냉각제 공급 라인은 냉각 구역의 냉각제 펌프에 연결되고 그로부터 4개의 개별적인 냉각제 공급 라인이 분기되고, 그러한 요소들은 명료함 개선을 위해서 도면에 도시하지 않았다.
스트랜드 측마다의 노즐 유닛(40)의 수는 본 경우에 16개이고, 본 경우에 스트랜드측 마다 4개의 냉각 구역(39)인, 복수의 냉각 구역(39) 사이의 노즐 유닛(40)의 수치적 분배는 순전히 예시적인 방식으로 선택된다. 이는, 연속 주조 설비(3)가 원칙적으로 다른 수의 노즐 유닛(40) 및/또는 다른 수의 냉각 구역(39)을 가질 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 냉각 장치(50)는, 스트랜드(2)의 표면 온도를 비-접촉 방식으로 측정하기 위한 온도 측정 장치(미도시), 예를 들어 고온계를 포함할 수 있다. 온도 측정 장치는 데이터 라인을 통해서 제어 유닛(47)에 연결될 수 있다. 그러나, 온도 측정이 반드시 필요한 것은 아니다. 온도 측정 장치에 대한 대안으로서, 냉각 장치(50)는, 온도를 측정하지 않고 냉각 구역 내에서 요구되는 물의 양을 실시간으로 계산하는 냉각 모델(DYNACS® 참조)을 포함할 수 있다.
원칙적으로, 냉각 장치(50)는 복수의 그러한 온도 측정 장치를 가질 수 있다. 따라서, 예를 들어, 적어도 하나의 온도 측정 장치가 스트랜드(2)의 제1 측면뿐만 아니라 스트랜드(2)의 제2 측면 상에도 제공될 수 있다.
스트랜드(2)가 후속-연결 장치로 멀리 운송되는 동안, 노즐 유닛(40), 보다 구체적으로 그 냉각제 노즐(1)이 냉각제(6)를 스트랜드 표면(57) 상으로 분무한다. 스트랜드(2)는 이러한 방식으로 냉각되고 스트랜드 이송 방향(51)으로 점점 더 응고된다. 냉각제(6)는 본 경우에 물이다.
노즐 유닛(40)의 각각은 미리 규정된/조정 가능한 냉각제의 양을 스트랜드 표면(57)에 인가한다. 여기에서, 각각의 냉각제량은 각각의 냉각제 노즐(1)의 스위치오버 밸브(14)에 의해서 (양 및 시간과 관련하여) 제어된다.
온도 측정 장치는 스트랜드(2)의 표면 온도를 측정하고, 측정된 표면 온도를 제어 유닛(47)에 전송한다. 제어 유닛(47)은, 결정된 표면 온도 및 미리 규정된 표면 온도 공칭 값에 따라, 스위치오버 밸브(14)를 통해서, 스트랜드(2)의 표면 온도가, 각각, 미리 규정된 표면 온도 공칭 값에 상응하도록 또는 그와 유사하도록, 냉각제 노즐(1)에 의해서 스트랜드(2)에 인가되는 냉각제의 양을 제어한다.
스트랜드(2)의 제2 측면(도면과 관련하여 하부 측면) 상의 노즐 유닛(40), 또는 그 위의 냉각제 노즐은 유사한 방식으로 각각 동작된다.
또한, 스트랜드 안내부의 단부 영역에서 연속 주조 설비(3)를 통해서 스트랜드 이송 방향(51)에 수직으로 연장되는 수직 횡단면 II-II이 도 1에 도시되어 있다.
도 2는 단면 II-II을 따른, 도 1의 연속 주조 설비(3)를 통한 개략적 단면을 도시한다.
스트랜드(2) 및, 예시적인 방식의, 노즐 유닛(40) 중 하나가 도 2에 도시되어 있다.
도시된 노즐 유닛(40)이, 스트랜드 이송 방향(51)에 수직으로 즉, 스트랜드 이송 방향에 횡방향인 방향(52)으로 연속적으로 배치된 복수의 (예시적인 방식에서 현재 5개) 냉각제 노즐(1)의 행을 갖는다는 것을 이러한 도면으로부터 확인할 수 있고[이러한 이유로 노즐 유닛(40)은 또한 분무 빔(40)으로 지칭될 수 있다.], 도시된 노즐 유닛(40)의 영역 내의 스트랜드 이송 방향(51)은 도 2의 도면 평면에 수직이다.
원뿔 형태의 냉각제(6)["냉각제 원뿔", 각각의 냉각제 노즐(1)의 마우스피스(5)를 통해서 결정될 수 있다(도 3 참조)]가 냉각제 노즐(1)을 빠져 나온다. 본 경우에, 냉각제 원뿔들은 스트랜드 표면(57) 상에서 서로 접촉된다. 원칙적으로, 냉각제 원뿔들이 서로 중첩되는 것도 가능하다.
5개의 냉각제 노즐(1)을 위한 또는 각각의 공압적으로 제어 가능한 스위치오버 밸브(14)를 위한 도시된 노즐 유닛(40)(도 3 참조)은, 각각, 공통 파일롯 제어 밸브(45)를 가지는, 공통 제어 공기 송입부(43), 본 경우에 기구 공기 송입부를 가지며, 이로 인해서 5개의 냉각제 노즐(1)의 경우에 스트랜드 표면(57)에 대한 냉각제의 인가가 공통적으로 제어될 수 있다는 것이 더 확인될 수 있다. 여기에서, 냉각제(6)는 개별적인 냉각제 공급 라인(56)을 통해서 냉각제 노즐(1)에 공급된다.
도 3은 공압식으로 제어 가능한 냉각제 노즐(1)을 구체적으로 도시한다.
냉각제 노즐(1)은 3개의 주요 구성요소(모듈), 구체적으로 [통과 유동 방향(7)으로 서로 앞뒤로 배치된], (노즐 입구 단부 상에 배치된) 연결부 블록(17), [냉각제 노즐(1)의 중앙 부분(65)을 형성하는] 송입부(8), 및 [노즐 출구 단부(4)에 배치된] 마우스피스(5)를 갖는다.
3개의 모듈은, 나사-피팅(21)에 의해서, 각각의 경우에 압력-밀폐 방식으로 서로 나사-피팅될 수 있고, 그에 따라 용이하게 조립/분해 및 교체될 수 있다. 용접-가능한 연결부가 나사 피팅(21)에 대한 대안으로서 적합하다.
연결부 블록(17)은 냉각제 노즐(1)을 [냉각제 노즐(1)을 활성화하기 위한/스위칭하기 위한 제어 공기(13)를 위해서] 공통 제어 공기 송입부(43)에 그리고 [스트랜드 냉각을 위한 냉각제(6)를 위해서] 개별적인 냉각제 공급 라인(56)에 연결하는 역할을 한다(또한, 도 1 참조).
이를 위해서, 연결부 블록(17)은, [냉각제 노즐(1)을 통해서] 제어 공기(13)의 통과 유동 방향(7)에 수직으로 연장되는 제1 연결부(24)를 제공하고, 그러한 제1 연결부에 의해서, 본 경우에 O-링(22)인, 밀봉부(22)에 의해서 밀봉되도록, 연결부 블록(17)이 공통 제어 공기 송입부(43)에 연결된다. 그에 따라, 제어 공기(13)는, 제1 연결부(24)에 의해서, 통과 유동 방향(7)에 수직인 방식으로, 연결부 블록(17)에 진입하고, 연결부 블록(17) 내에서, 제1 도관(26)에 의해서 안내되고[그리고 여기에서 또한 통과 유동 방향(7)으로 편향되고], 송입부(8)의 내부 (제1) 관(11)의 제1 부분(11a) 내로 유동되고, 그러한 내부 (제1) 관(11)은 2개의 부분으로 구성되고, 송입부(8)는, 관-내-관 시스템(9)으로서, (2-부분) 내부 (제1) 관(11, 11a, 11b) 및 (마찬가지로 2-부분의) 외부 (제2) 관(12, 12a, 12b)으로 구성된다.
이를 위해서, 송입부(8)의 내부 관(11)의 제1 부분(11a)은 연결부 블록(17)의 보어(58) 내로 플러그-피팅되고 O-링(22)에 의해서 밀봉되고, 보어(58)는 통과 유동 방향(7)으로 연장된다.
연결부 블록(17)은, [냉각제 노즐(1)을 통해서] 냉각제(6)의 통과 유동 방향(7)에 수직으로 연장되는 제2 연결부(25)를 더 제공하고, 그러한 제2 연결부에 의해서, 본 경우에 마찬가지로 O-링(22)인, 밀봉부(22)에 의해서 밀봉되도록, 연결부 블록(17)이 개별적인 냉각제 공급 라인(56)에 연결된다. 그에 따라, 냉각제(6)는, 제2 연결부(25)에 의해서, 통과 유동 방향(7)에 수직인 방식으로, 연결부 블록(17)에 진입하고, 연결부 블록(17) 내에서, 제2 도관(27)에 의해서 안내되고[그리고 여기에서 마찬가지로 또한 통과 유동 방향(7)으로 편향되고], 관-내-관 시스템(9)으로 구성된 송입부(8)의 외부 (제2) 관(12)의 제1 부분(12a) 내로 유동되고, 그러한 외부 (제2) 관(12)은 2 부분으로 구성된다.
이를 위해서, 송입부(8)의 외부 (제2) 관(12)의 제1 부분(12a)은 연결부 블록(17)의 보어(58) 내로 플러그-피팅되고 [외부 (제2) 관의 제1 부분(12a) 상의 외부 나사산 및 보어(58) 상의 내부 나사산에 의해서] 나사 피팅되며, 보어(58)는 통과 유동 방향(7)으로 연장된다.
그에 따라, 제어 공기(13) 및 냉각제(6)가 초기에 연결부 블록(17) 내로 진입할 수 있고, 연결부 블록(17)은, 전술한 것으로 인해서, 매우 콤팩트한 구성이고, 연결부 블록(17) 내에서 [통과 유동 방향(7)으로] 편향되고, 다시 [통과 유동 방향(7)으로] 연결부 블록(17)을 빠져 나올 수 있고, 압력 밀폐 방식으로 송입부(8)로부터 송입부(8) 내로 [송입부에서 송입부 입구 단부(66)에 의해서] 유동된다.
송입부(8)는 동심인 관-내-관 시스템(9)으로 구성되고, 그러한 관-내-관 시스템은 2부분-관(11a 및 11b)을 갖는 (2-부분) 내부 (제1) 관(11), 및 2부분-관(12a, 12b)을 가지고 내부 관(11)과 동심으로 배치되는 (마찬가지로 2-부분) 외부 관(12)로 구성된다.
제어 공기(13)는, 내부 관(11, 11a, 11b)을 통해서, 송입부 출구 단부(10)에서 송입부(8) 내에 배치되는, 본 경우에 시트 밸브인, 스위치오버 밸브(14)까지 안내되고; 냉각제(6)는, 외부 관(12, 12a, 12b)을 통해서, 송입부(8)의 송입부 출구 단부(10)를 통해 마우스피스(5) 내로 지향되고, 그러한 마우스피스(5)는 송입부의 송입부 출구 단부(10)에서 송입부(8)에 나사-피팅된다.
그에 따라, 냉각제 노즐(1)은, 송입부(8)에서의 관-내-관 시스템(9)의 구조적 설계로 인해서, 제어 공기(13) 및 냉각제(6)를 노즐 출구 단부(4) 뒤에 가까이 또는 마우스피스(5)까지 각각 가져갈 수 있게 한다.
본 경우에 냉각제 원뿔인, 냉각제 노즐(1)의 분무 패턴은 마우스피스 출구 개구부(67)의 설계에 의해서 결정될 수 있다.
내부 관(11) 및 외부 관(12) 각각의, 2 부분-관(11a 및 11b, 그리고 12a 및 12b) 각각은 각각의 경우에 압력-밀폐 방식(21)으로 서로 나사-피팅되고; 또한, 내부 관(11)의 제1 및 제2 부분-관(11a 및 11b)은 각각 또한 서로 접착식으로 결합되거나 용접된다.
도 3에 도시된 바와 같이, [제어 공기(13)에 의해서 스위칭될 수 있는] 제어 피스톤(15)으로서 구성된 스위칭 요소(15)를 가지는, 제어 공기(13)에 의해서 공압적으로 활성화 가능한/스위칭 가능한 그리고 시트 밸브로서 구성된 스위치오버 밸브(14)는 송입부 출구 단부(10) 상에 안착되고, 스위치오버 밸브(15)는 냉각제가 외부 관(12)으로부터, 또는 송입부(8)의 외부 관(12)의 제2 부분(12b)으로부터 외부로 유출되는 것을 각각 차단하고, {여기에서 제어 피스톤(15)은 제어 공기(13)에 의해서 시트 밸브(14)의 밸브 시트(20) 내로 [내부 관(11)의 외부로] 밀려나고}, 또는 냉각제 유동을 방출한다.
이를 위해서, 스위치오버 밸브/시트 밸브(14)는, 제어 피스톤(15)이, (강으로 이루어진) (주름진) 벨로우즈(16)에 의해서 (선형 안내부의 경우와 같이) 통과 유동 방향(7)으로 제어 피스톤(15)을 송입부(8) 즉, 본 경우에 내부 관(11), 또는 내부 관(11)의 제2 부분(11b)과 관련하여 축방향/선형 방식으로 각각 안내되게 한다 (그리고 밀봉되게 한다).
이를 위해서, (주름진) 벨로우즈(16)는 (간섭 피팅에 의해서) 내부 관(11)의 제2 부분(11b)에 동심이 되도록 안착되고, 그러한 제2 부분(11b)은, (주름진) 벨로우즈(16)를 지지하는 (주름진) 벨로우즈 지지부(19)를 지지하는 슬리브(69)를 위한 (주름진 벨로우즈) 멈춤쇠(18)를 제공한다.
슬리브(69)는 [슬리브(69)의 전방 단부(70)에 의해서 (주름진 벨로우즈) 멈춤쇠(18)까지] 압력-밀폐 방식으로 내부 관(11)의 제2 부분(11b)에 나사-피팅되고 접착 결합된다. (주름진) 벨로우즈 지지부(19)의 견부(72)가 슬리브(69)의 후방 단부(71)에서 지지된다.
(주름진) 벨로우즈(16)는, [통과 유동 방향(7)으로] 그 제1 단부에 의해서, 압력-밀폐 방식으로, 견부(72)에 대향되는 (주름진) 벨로우즈 지지부(19)의 해당 단부 상에 배치되고; (주름진) 벨로우즈(16)는, 통과 유동 방향(7)으로 그 제2 단부에 의해서, 압력 밀폐 방식으로 제어 피스톤(15) 상에 배치되고, 제어 피스톤은 그에 따라 [통과 유동 방향(7)으로] 내부 관(11)의 제2 부분(11b)의 출구 단부(73)의 바로 앞에 배치된다.
제어 공기(13)가 이제 내부 관(11)의 제2 부분(11b)의 출구 단부(73)를 통해서 빠져 나갈 때, 제어 공기(13)는 밸브 시트(20) 내에서 제어 피스톤(15)을 축방향으로 변위시킨다[(주름진) 벨로우즈(16)가 연신된다]. 각각, 제어 피스톤(15)에 가해지는 제어 공기(13)가 더 이상 없을 때, 또는 제어 공기 압력이 없을 때, (주름진) 벨로우즈(16)는 다시 원래의 형상으로 수축되고, 제어 피스톤(15)은 다시 그 밸브 시트(20)로부터 해제된다.
밸브 시트(20)는, 냉각제(6)를 위한 관통 보어(74)를 가지는 [송입부(8)의 송입부 출구 단부(10)를 형성하는] 관형 부재와 같이, 외부 슬리브(75)에 의해서, 외부 관(12)의 제2 부분(12b)의 출구 단부(76)와 관련하여 압력-밀폐 방식으로 보강된다.
이어서, 도 3에 더 도시된 바와 같이, 마우스피스(5)가 밸브 시트(20) 상으로 [그에 따라 또한 마우스피스 수용부(20) 상으로] 압력-밀폐 방식으로 나사-피팅된다.
밸브 시트(20)가 제어 피스톤(15)보다 더 작은 경도를 갖게 하는 방식으로, 제어 피스톤(15)의 재료 및 밸브 시트(20)의 재료가 서로 매칭된다.
도 4는 이중 굽힘부(23)를 갖는 송입부(8)를 제공하는 추가적인 도시/실시예의 공압식으로 제어 가능한 냉각제 노즐(1)을 도시한다.
냉각제 노즐(1)에 관한 설명은 주로, 동일하게 유지되는 특징 및 기능과 관련하여 참조되는(도 3 및 관련 설명 참조), 전술한 냉각제 노즐(1)과는 다른 점으로 제한된다. 바람직한 경우에, 실질적으로 동일한 또는 상호 균등한 요소들 각각이 동일한 참조 부호로 식별되고, 언급되지 않은 특징은 냉각제 노즐(1)에 관한 설명과 관련하여 포함되고, 그러한 특징은 다시 설명하지 않는다.
도 4에서 강조된 바와 같이, 송입부는 약 20°의 제1 굽힘 각도만큼 [송입부(8)의 유입 영역에서] 첫번째로 굽혀지고, 또한 마찬가지로 약 20°의 제2 굽힘 각도(60)만큼 (유출 영역 내에서) 추가적으로, 두번째로 굽혀진다.
다른 제1 및 제2 굽힘 각도(59, 60), 또한 상이한 제1 및 제2 굽힘 각도(59, 60) 각각 뿐만 아니라 심지어 상응하는 굽힘 각도를 가지는 추가적인 굽힘부가, 특정 적용예에 따라, 송입부(8)의 경우에 구현될 수 있다.
송입부(8) 상의 달리 설계된 굽힘 각도(59, 60)뿐만 아니라 송입부(8) 자체의 다른 길이(61)에 의해서, 가장 변경된 냉각제 노즐 설계가 단순하고 극히 유연한 방식으로 구현될 수 있다[나사-피팅 가능한 모듈형 구성으로 인해 문제가 전혀 없이, 송입부(8)가 교체될 수 있다].
연결부 블록(17)은, 도 4에 또한 도시된 바와 같이, 이러한 경우에, 축방향 관통 보어(77)를 가지며, 축방향 관통 보어 내로 또는 축방향 관통 보어를 통해서, 내부 관(11)의 제1 부분(11a)이 각각 가압-피팅된다. 연결부 블록(17)으로부터 돌출되는 내부 관(11)의 제1 부분(11a)의 단부(78)가 연결부 블록(17)에 용접된다(79).
도 5는 냉각 장치(50)를 개략적으로 도시하고, 그러한 냉각 장치는 제어 공기(13)의 송입부와 관련하여 더 복잡하나 더 유연한 설계를 가지며, 그에 의해서 특히 스트랜드(2)에, 또는 그 폭에 각각 인가될 수 있는 냉각제의 양과 관련된 상이한 냉각 요건이 충족될 수 있다.
예를 들어, [스트랜드 이송 방향에 횡방향인 방향(52)으로] 외부의 스트랜드 영역, 또는 외부 배치된 스트랜드 영역 각각은 그에 따라 내측 영역보다 더 적은 냉각 및 더 적은 냉각제의 양을 필요로 한다.
[냉각제 노즐(1)을 갖는] 냉각 장치(50)에 관한 설명은 주로, 동일하게 유지되는 특징 및 기능과 관련하여 참조되는 전술한 냉각 장치(50)(도 1 및 도 2 참조)와는 다른 점으로 제한된다. 바람직한 경우에, 실질적으로 동일한 또는 상호 균등한 요소들 각각이 동일한 참조 부호로 식별되고, 언급되지 않은 특징은 냉각 장치(50)에 관한 설명과 관련하여 포함되고, 이는 다시 설명하지 않는다.
냉각 장치(50)의 각각 8개의 냉각제 노즐(1)[스트랜드 이송 방향에 횡방향인 방향(52)으로]을 갖는 총 4개의 노즐 유닛(40) 또는 분무 노즐(40)[스트랜드 이송 방향(51)으로]로 구성된, [여기에서 스트랜드 중심선(62)과 관련하여 대칭적인 냉각 장치(50)의 하나의 대칭 양상(68)인 것으로 도시된] 냉각 구역(39)에 대해서 도 5에 도시된 바와 같이, 냉각 구역(39)을 위한 냉각 장치(50)는 [스트랜드 중심선(62)과 관련하여 대칭적이 되게 하는 방식으로] 3개의 상이한 제어 구역(63a 및 63b 및 63c)을 각각 제공하고, 그 모두는 제어 유닛(47)에 의해서 작동될 수 있다.
각각의 경우에 4개의 분무 빔(40)의 최외측[스트랜드 이송 방향에 횡방향인 방향(52)과 관련하여 좌측 및 우측] (제1) 냉각제 노즐들(41)은 (제1) 공통 제어 공기 송입부(43)에 의해서 연결된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 제어 유닛(47)에 의해서 공압식으로 제어될 수 있도록, (제1) 파일롯 제어 밸브(45)가 (제1) 공통 제어 공기 송입부(43) 내에 배치될 때, 냉각 구역(39) 내의 4개의 분무 빔(40)의 (좌측 및 우측의) 최외측 (제1) 냉각제 노즐(41)이 [냉각 장치(50)의 냉각제 노즐(1)와 독립적으로] 공통적으로 작동 및 활성화될 수 있다.
마찬가지로 도 5에서 강조된 바와 같이, 각각의 경우에, 4개의 분무 빔(40)의 제2 최외측 (제2) 냉각제 노즐들(42)이 [제2 파일롯 제어 밸브(46)가 배치된] (제2) 공통 제어 공기 송입부(44)에 의해서 상응하게 연결되고, 그에 따라 [제어 유닛(47)에 의해서] 공통적으로 작동 및 활성화될 수 있다.
4개의 분무 빔(40)의 모든 추가적인 중앙의 (제3) 냉각제 노즐들(48, 또는 48a 및 48b) 각각이 [제3 파일롯 제어 밸브(53)가 배치된] (제3) 공통 제어 공기 송입부(49)에 의해서 마찬가지로 연결되고, 그에 따라 [제어 유닛(47)에 의해서] 공통적으로 작동 및 활성화될 수 있다.
냉각제 노즐(1, 또는 41, 42, 48) 각각의 냉각제 공급은 주 냉각제 공급 라인(55) 및 개별적인 냉각제 공급 라인(56)(도 1 및 도 2 참조)에 의해서 발생된다.
냉각제 노즐(1)이 통상적으로 스트랜드 안내 롤러들 사이에서 스트랜드 안내 세그먼트 상에 직접적으로 배치되기 때문에, 제어 유닛(47) 및/또는 파일롯 제어 밸브(45, 46, 53)가 스트랜드 안내부로부터 멀리 소위 연속적인 주조 설비의 주 본체 상에 배치될 때, 제어 유닛(47) 및/또는 파일롯 제어 밸브(45, 46, 53)의 신뢰성과 관련하여 유리하다. 그로 인해서, 제어 유닛(47) 및 파일롯 제어 밸브(45, 46, 53)는 고온 또는 높은 공기 습도에 각각 노출되지 않고; 다른 한편으로, 예를 들어 해당 목적을 위해서 연속 주조를 중단할 필요가 없이, 개별적인 파일롯 제어 밸브가 또한 설비의 계속되는 동작 중에 교체될 수 있다.
세그먼트 교환의 경우에 제어 공기가 신속하게 각각 연결 또는 분리될 수 있도록 하기 위해서, 파일롯 벨브(45, 46, 53)를 가지는 주 본체로부터의 제어 공기가, 공압적 신속-분리 커플링에 의해서, 스트랜드 안내 세그먼트로 안내되는 것이 유리하다.
본 발명이 비록 바람직한 예시적 실시예에 의해서 더 구체적으로 설명되고 예시되었지만, 본 발명은 개시된 예에 의해서 제한되지 않으며, 발명의 보호 범위로부터 벗어나지 않고도, 다른 변경이 그로부터 안출될 수 있을 것이다.
1 냉각제 노즐
2 (금속) 스트랜드
3 연속 주조 설비
4 노즐 출구 단부
5 마우스피스
6 냉각제
7 통과 유동 방향
8 송입부
9 관-내-관 시스템
10 송입부 출구 단부
11 (제어 공기를 위한) 제1 관, 내부 관
11a 제1/내부 관의 제1 부분
11b 제1/내부 관의 제2 부분
12 (냉각제를 위한) 제2 관, 외부 관
12a 제2/외부 관의 제1 부분
12b 제2/외부 관의 제2 부분
13 제어 공기
14 스위치오버 밸브, 시트 밸브, 밸브 유닛
15 스위칭 요소, 제어 피스톤
16 (주름진) 벨로우즈
17 연결부 블록
18 (주름진 벨로우즈) 멈춤쇠
19 (주름진) 벨로우즈 지지부
20 마우스피스 수용부, 밸브 시트
21 나사 피팅
21a 접착 결합된 나사 피팅
22 밀봉부, O-링
23 [(8)의] 굽힘부
24 제1 연결부
25 제2 연결부
26 제1 도관
27 제2 도관
30 레이들
31 배출구 관
32 주조 분배기
33 주조 관
34 플러그
35 영구적 몰드
36 영구적 몰드 판
37 운송 롤러
38 강
39 냉각 구역
40 노즐 유닛, 분무 빔
41 제1 냉각제 노즐(1)
42 제2 냉각제 노즐(1)
43 (제1) 공통 제어 공기 송입부
44 제2 공통 제어 공기 송입부
45 (제1) (파일롯) 제어 밸브
46 제2 (파일롯) 제어 밸브
47 제어 유닛
48, 48a, 48b 추가적인 (제3) 냉각제 노즐(1)
49 제3 공통 제어 공기 송입부
50 냉각 장치
51 스트랜드 이송 방향
52 스트랜드 이송 방향에 횡방향인 방향
53 제3 제어 밸브
54 냉각제 펌프
55 주 냉각제 공급 라인
56 개별적인 냉각제 공급 라인
57 스트랜드 표면
58 보어
59 제1 굽힘 각도
60 제2 굽힘 각도
61 길이
62 스트랜드 중심선
63a (제1) 제어 구역
63b (제2) 제어 구역
63c (제3) 제어 구역
64 노즐 입구 단부
65 중앙 부분
66 송입부 입구 단부
67 마우스피스 출구 개구부
68 제1 대칭 양상
69 슬리브
70 전방 단부
71 후방 단부
72 견부
73 출구 단부
74 관통 보어
75 외부 슬리브
76 출구 단부
77 관통 보어
78 돌출 단부
79 용접된 연결부

Claims (18)

  1. 노즐 출구 단부(4)에 배치되고 냉각제 노즐(1)로부터의 액체 냉각제(6)가 통과하여 빠져 나갈 수 있는 마우스피스(5)를 가지는, 연속 주조 설비(3) 내에서 금속 스트랜드(2)를 냉각하기 위한 냉각제 노즐(1)에 있어서,
    송입부(8)가 관-내-관 시스템(9)으로서 구성되고 통과 유동 방향(7)으로 마우스피스(5)의 앞쪽에 배치되고 송입부 출구 단부(10)를 가지며, 제어 공기(13)는 송입부(8)의 제1 관(11)을 통해서 송입부 출구 단부(10)까지 안내될 수 있고, 액체 냉각제(6)는 송입부 출구 단부(10)에 의해서 송입부(8)의 제2 관(12)을 통해서 마우스피스(5)로 공급될 수 있고,
    마우스피스(5) 내로의 액체 냉각제(6)의 공급을 제어하기 위해서, 송입부(8) 내에 통합되는 스위치오버 밸브(14)가 송입부 출구 단부(10) 상에 배치되고, 제어 공기(13)를 이용하여 공압식으로 활성화될 수 있는 것을 특징으로 하는 냉각제 노즐(1).
  2. 적어도 제1항에 있어서,
    제1 관(11)은 제어 공기(13)를 위한 내부 관(11)이고, 제2 관(12)은 액체 냉각제(6)를 위한, 내부 관(11)과 실질적으로 동심이 되도록 배치되는 외부 관(12)인 것을 특징으로 하는 냉각제 노즐(1).
  3. 적어도 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 관(11) 및/또는 제2 관(12)은 다수의 부품으로 구성되고, 특히 부품들(각각, 11a, 11b, 또는 12a, 12b)이 서로 각각 나사-피팅되거나 용접될 수 있는 방식으로, 다수의 부품으로 구성되는 것을 특징으로 하는 냉각제 노즐(1).
  4. 적어도 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    스위치오버 밸브(14)는, 스위칭 요소(15)로서 구성되는 제어 피스톤(15)을 가지는 시트 밸브(14)인 것을 특징으로 하는 냉각제 노즐(1).
  5. 적어도 제4항에 있어서,
    (주름진) 벨로우즈(16)가 스위칭 요소(15), 특히 제어 피스톤(15)을 안내하고 밀봉하는 것을 특징으로 하는 냉각제 노즐(1).
  6. 적어도 제5항에 있어서,
    (주름진) 벨로우즈(16)는 내부 관(11) 상에 동심이 되도록 배치되고, 특히 주름진 벨로우즈 멈춤쇠(18)로서 구성된 내부 관(11)의 제2 부분(11b) 상에 배치되고, 이로 인해서 (주름진) 벨로우즈(16)는 내부 관(11)에 대해서, 특히 주름진 벨로우즈 멈춤쇠(18)에 대해서 축방향으로 안내될 수 있는 것을 특징으로 하는 냉각제 노즐(1).
  7. 적어도 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    마우스피스(5)는, 냉각제 노즐(1)에 분리 가능하게 연결되고, 특히 나사-피팅 가능하도록(21) 구성되는 것을 특징으로 하는 냉각제 노즐(1).
  8. 적어도 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    송입부 출구 단부(10)는 마우스피스 수용부(20)로서 구성되고, 마우스피스 수용부에는 마우스피스(5)가 나사-피팅될 수 있는 것을 특징으로 하는 냉각제 노즐(1).
  9. 적어도 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 제8항 및/또는 제4항에 있어서,
    송입부 출구 단부(10), 특히 마우스피스 수용부(20)는 스위치오버 밸브(14)의 스위칭 요소(15)를 위한, 특히 시트 밸브(14)의 제어 피스톤(15)을 위한 밸브 시트(20)로서 구성되는 것을 특징으로 하는 냉각제 노즐(1).
  10. 적어도 제9항에 있어서,
    특히 밸브 시트(20)가 스위칭 요소(15)보다 더 작은 경도를 갖도록, 또는 밸브 시트(20)가 스위칭 요소(15)보다 더 큰 경도를 갖도록, 특히 제어 피스톤(15)의 스위치 요소(15)의 재료, 및 밸브 시트(20)의 재료가 서로 매칭되고, 더 작은 경도를 갖는 부분은 특히 어닐링되는 것을 특징으로 하는 냉각제 노즐(1).
  11. 적어도 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    연결부 블록(17)이, 특히 송입부에 나사-피팅될 수 있고 특히 제어 공기(13)를 위한 제1 연결부(24) 및/또는 액체 냉각제(6)를 위한 제2 연결부(25)를 가지는 것을 특징으로 하는 냉각제 노즐(1).
  12. 적어도 제11항에 있어서,
    연결부 블록(17)은 제1 도관(26) 및/또는 제2 도관(27)을 가지며, 제1 연결부(24)는 제1 도관(26)을 이용하여 송입부(8)의 제1 내부 관(11)에 연결될 수 있고, 제2 연결부(25)는 제2 도관(27)을 이용하여 송입부(8)의 제2 관(12)에 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 냉각제 노즐(1).
  13. 적어도 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    송입부(8)는 직선형이 되도록 구성되거나, 적어도 하나의 굽힘부(23)를 가지도록 굽혀져 구성되는 것을 특징으로 하는 냉각제 노즐(1).
  14. 적어도 제13항에 있어서,
    제어 공기(13)는 기구 공기(13)인 것을 특징으로 하는 냉각제 노즐(1).
  15. 특히 스트랜드 이송 방향(51)에 횡방향(52)으로 연장되도록, 스트랜드 이송 방향(51)으로 연속적으로 배치되는 복수의 노즐 유닛(40)을 가지는, 연속 주조 설비(3) 내에서 금속 스트랜드(2)를 냉각시키기 위한 냉각 장치(50)로서, 노즐 유닛(40)이 각각의 경우에 적어도 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 적어도 하나의 제1 냉각제 노즐(1, 41)을 가지고, 각각의 경우에 적어도 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 하나의 제2 냉각제 노즐(42)을 가지는, 냉각 장치(50).
  16. 적어도 제15항에 있어서,
    복수의 노즐 유닛(40) 중의 제1 냉각제 노즐(1, 41)은 제1 공통 제어 공기 송입부(43)에 의해서 제어 공기(13)를 공급받을 수 있고, 그리고/또는 복수의 노즐 유닛(40) 중의 제2 냉각제 노즐(1, 42)은 제2 공통 제어 공기 송입부(44)에 의해서 제어 공기(13)를 공급받을 수 있는 것을 특징으로 하는 냉각 장치(50).
  17. 적어도 제16항에 있어서,
    제1 공통 제어 공기 송입부(43) 내의 제어 공기 공급은, 제1 공통 제어 공기 송입부(43) 내에 배치된 제1 제어 밸브(45)를 이용하여 제어되고, 그리고/또는 제2 공통 제어 공기 송입부(44) 내의 제어 공기 공급은, 제2 공통 제어 공기 송입부(44) 내에 배치된 제2 제어 밸브(46)를 이용하여 제어되는 것을 특징으로 하는 냉각 장치(50).
  18. 적어도 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 냉각 장치(50)를 가지는 연속 주조 설비(3).
KR1020197035857A 2017-06-07 2018-05-23 연속 주조 설비 내에서 금속 스트랜드를 냉각하기 위한 냉각제 노즐 KR102507041B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50475/2017A AT520006B1 (de) 2017-06-07 2017-06-07 Kühlmitteldüse zum kühlen eines metallischen strangs in einer stranggussanlage
ATA50475/2017 2017-06-07
PCT/EP2018/063459 WO2018224304A1 (de) 2017-06-07 2018-05-23 Kühlmitteldüse zum kühlen eines metallischen strangs in einer stranggussanlage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200016235A true KR20200016235A (ko) 2020-02-14
KR102507041B1 KR102507041B1 (ko) 2023-03-07

Family

ID=62567602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197035857A KR102507041B1 (ko) 2017-06-07 2018-05-23 연속 주조 설비 내에서 금속 스트랜드를 냉각하기 위한 냉각제 노즐

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11123793B2 (ko)
EP (1) EP3634665B1 (ko)
JP (1) JP6938686B2 (ko)
KR (1) KR102507041B1 (ko)
CN (1) CN110678278B (ko)
AT (1) AT520006B1 (ko)
WO (1) WO2018224304A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017214450B3 (de) * 2017-08-18 2018-11-29 Lechler Gmbh Spritzapparat und Verfahren zum Kühlen eines metallischen Strangs in einer Stranggießmaschine
CN109806995B (zh) * 2019-03-07 2020-07-17 北京中冶冶金设备制造有限公司 一种高效长体喷嘴
AT523701B1 (de) * 2020-03-12 2024-04-15 Primetals Technologies Austria GmbH Zweistoff-Schaftdüse mit verringerter Verstopfungsneigung
KR102186042B1 (ko) * 2020-04-29 2020-12-03 (주)연우 탄성 부재 및 이를 포함하는 펌프 조립체
IT202000010903A1 (it) 2020-05-13 2021-11-13 Danieli Off Mecc Metodo di controllo di un apparato di raffreddamento secondario in una macchina per colata continua di prodotti metallici
IT202000010909A1 (it) 2020-05-13 2021-11-13 Danieli Off Mecc Apparato di raffreddamento secondario in una macchina per colata continua di prodotti metallici
WO2023174796A1 (de) 2022-03-14 2023-09-21 Primetals Technologies Austria GmbH Ausgabevorrichtung zum intermittierenden ausgeben eines kühlmediums auf einen giessstrang
DE102022210993A1 (de) * 2022-10-18 2024-04-18 Sms Group Gmbh Stützende Strangführung für eine Stranggießanlage, und Verfahren zum Kühlen eines Gießstranges
CN118437895B (zh) * 2024-07-11 2024-09-17 信承瑞技术有限公司 一种用于金属连铸坯的自清洁型冷却剂喷嘴

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102423733A (zh) * 2011-09-19 2012-04-25 湖南长高矿山机电设备有限公司 一种发泡器
KR20140043766A (ko) * 2011-05-27 2014-04-10 지멘스 브이에이아이 메탈스 테크놀로지스 게엠베하 금속 스트랜드 냉각 방법, 및 냉각 매체의 체적 유동을 간헐적으로 허용 및 차단하는 스위칭 밸브

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3096023A (en) * 1959-09-16 1963-07-02 Auto Research Corp Lubrication
DE2444613B1 (de) * 1974-09-16 1976-01-29 Mannesmann Ag Verfahren zum aufspruehen eines kuehlmittels beim stranggiessen von stahl- brammen, sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
JPS59142860A (ja) * 1983-02-02 1984-08-16 Sumitomo Heavy Ind Ltd 気水噴霧ノズル
US4591099A (en) * 1983-11-07 1986-05-27 Spraying Systems Co. Nozzle to provide fan-shaped spray pattern
JPH0732886B2 (ja) * 1989-03-09 1995-04-12 新日本製鐵株式会社 気液噴霧用ノズル
JP3327669B2 (ja) * 1994-02-15 2002-09-24 新日本製鐵株式会社 気液噴霧用ノズル
US6036116A (en) * 1998-04-16 2000-03-14 Coltec Industries Inc Fluid atomizing fan spray nozzle
US6726127B2 (en) * 2001-11-14 2004-04-27 Spraying Systems Co. Air assisted liquid spray nozzle assembly
US6920749B2 (en) * 2002-03-15 2005-07-26 Parker-Hannifin Corporation Multi-function simplex/prefilmer nozzle
ES2210203T3 (es) * 2002-04-18 2004-07-01 Lechler Gmbh Boquilla rociadora binaria con una pieza de insercion intercambiable.
JP4972274B2 (ja) * 2004-09-17 2012-07-11 株式会社共立合金製作所 噴霧ノズル
DE102009010251A1 (de) * 2008-10-01 2010-04-08 Sms Siemag Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Sekundärkühlung in einer Stranggießanlage
JP5547802B2 (ja) * 2010-03-18 2014-07-16 株式会社いけうち ノズル
CN101811181A (zh) * 2010-04-22 2010-08-25 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 连铸过程中使用的二次冷却装置
CN201807472U (zh) * 2010-07-09 2011-04-27 中冶京诚工程技术有限公司 不堵塞、无气阻的锥面气雾喷嘴
EP2412459A1 (de) * 2010-07-29 2012-02-01 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Spritzdüsen-Verstelleinrichtung
DE102011080127A1 (de) * 2011-07-29 2013-01-31 Sms Siemag Ag Vorrichtung zur Kühlmittelbedüsung in einer hüttentechnischen Anlage
US8820663B2 (en) * 2011-08-03 2014-09-02 Spraying Systems Co. Pressurized air assisted spray nozzle assembly
FR3003481B1 (fr) * 2013-03-19 2020-05-15 Aptar France Sas Dispositif de distribution de produit fluide.
CN103464708B (zh) * 2013-09-06 2015-08-26 上海宝锋工程技术有限公司 一种硅钢板坯连铸生产的二次冷却喷嘴布置方法
AT517772B1 (de) * 2015-09-07 2018-12-15 Primetals Technologies Austria GmbH Sekundärkühlung eines Strangs in einer Stranggießanlage

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140043766A (ko) * 2011-05-27 2014-04-10 지멘스 브이에이아이 메탈스 테크놀로지스 게엠베하 금속 스트랜드 냉각 방법, 및 냉각 매체의 체적 유동을 간헐적으로 허용 및 차단하는 스위칭 밸브
CN102423733A (zh) * 2011-09-19 2012-04-25 湖南长高矿山机电设备有限公司 一种发泡器

Also Published As

Publication number Publication date
AT520006B1 (de) 2021-08-15
EP3634665B1 (de) 2022-07-06
EP3634665A1 (de) 2020-04-15
JP6938686B2 (ja) 2021-09-22
KR102507041B1 (ko) 2023-03-07
CN110678278B (zh) 2022-06-03
WO2018224304A1 (de) 2018-12-13
JP2020522391A (ja) 2020-07-30
US20200180017A1 (en) 2020-06-11
CN110678278A (zh) 2020-01-10
AT520006A1 (de) 2018-12-15
US11123793B2 (en) 2021-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20200016235A (ko) 연속 주조 설비 내에서 금속 스트랜드를 냉각하기 위한 냉각제 노즐
CN101189069B (zh) 通过流体流相互撞击的流体雾化法
RU2013156637A (ru) Способ охлаждения металлической отливаемой заготовки и переключательный клапан для периодического открывания и перекрывания объемного потока охлаждающей среды
SE500071C2 (sv) Anordning för blandning av två fluider, i synnerhet vätskor med olika temperatur
US20090230221A1 (en) Spray nozzle for liquid and device for spraying liquid comprising such a nozzle
CN1004407B (zh) 用于生产管状物件的装置
WO2018119550A1 (zh) 一种薄带连铸带钢冷却机构及其冷却方法
CN102470430A (zh) 用于调节连铸设备二次冷却的装置和方法
ATE417721T1 (de) Steuerbarer kühlgasring mit gleichrichtereinheit
RU2018111085A (ru) Система охлаждения литейных форм для литья металлов или сплавов металлов и формовочный комплект, содержащий указанную систему охлаждения и по меньшей мере одну литейную форму
US11964322B2 (en) Secondary cooling apparatus in a machine for continuous casting of metal products
CN100519142C (zh) 具有热阻隔件的模块化注射喷嘴
EP3189924B1 (en) Nozzle for machining and optical machining device
CN108726869A (zh) 适于冷却通过管拉制法管拉制法生产的玻璃原丝的设备和方法
US20100175617A1 (en) Material application apparatus and methods
KR20170003072U (ko) 금형 냉각 장치
CN102481717A (zh) 用于冷却塑料型材的装置和方法
CN102399973B (zh) 一种热处理用汽雾冷却装置
US5628460A (en) Device for linear spraying of a liquid particularly a cooling liquid
KR200478003Y1 (ko) 생맥주 교체시기 알림기능을 구비한 생맥주 공급기
CN208976799U (zh) 一种用于连铸连轧机的新型浇铸组件
KR102590567B1 (ko) 인공지능기반 이형제 도포장치
CN202415632U (zh) 一种热处理用汽雾冷却装置
US10213860B2 (en) Scarfing head
ITMI20000748A1 (it) Metodo e dispositivo per distribuire un liquido finemente nebulizzato

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant