DE1289956B - Secondary cooling device for straight continuous cast products - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Sekundärkühlvorrich- Tröpfchen in der Kreuzungszone die in diesen enttung für gradflächigeStranggußerzeugnisse, bestehend haltene kinetische Energie verringert, .so daß nicht aus mehreren, quer zur Strangachse angeordneten mehr alle Tröpfchen über genügend Energie verZerstäuberdüsen, fügen, um die auf der Oberfläche durch die KühlungThe invention relates to a secondary cooling device droplets in the intersection zone which enttung in this for straight-surface continuous cast products, consisting of keeping kinetic energy reduced, so that not from several more, arranged transversely to the strand axis, all the droplets are atomized with sufficient energy, add to the on the surface by cooling

Es ist bekannt, zur Kühlung von Strängen in der 5 entstehende Dampfschicht zu durchstoßen. Trotzdem Sekundärkühlung Flüssigkeitszerstäuber mit Spitz- ergibt das Überschneiden der Sprühfächer einen bogen-Charakteristik zu verwenden. Unter Charak- besseren Oberflächentemperaturverlauf gegenüber teristik eines Zerstäubers wird die Verteilung der der Anordnung von Fig. 1. Dieser kann für weniger Flüssigkeitsmenge auf die besprühte Fläche, die so- rißempfindliche Strangguterzeugnisse genügen. Doch genannte beaufschlagte Zone, verstanden. Werden io ist diese Verbesserung nur mit bis 40% größerem nun solche Zerstäuber zur Sekundärkühlung für Düsenaufwand und entsprechend höherem Wassergrößere Formate, beispielsweise für Brammen, ; verbrauch zu erreichen. It is known to pierce the vapor layer formed in FIG. 5 in order to cool strands. Nevertheless Secondary cooling liquid atomizer with a pointed spray fan overlap results in one to use arch characteristic. Under character- better surface temperature curve compared to The characteristic of an atomizer is the distribution of the arrangement of Fig. 1. This can be used for less Amount of liquid on the sprayed surface that is sufficient for strand products that are susceptible to cracking. Indeed called pressurized zone, understood. If this is OK, this improvement is only greater with up to 40% now such atomizers for secondary cooling for nozzle effort and correspondingly higher water larger formats, for example for slabs; to achieve consumption.

zwischen den Rollen der Rollenführung nebenein- Diese Ausführungen zeigen, daß das Sekundärander γ angeordnet, so entstehen in einer Ebene kühlproblem beim Stranggießen noch nicht befrieparallel zur Strangachse von Kühlmittel, beispiels- 15 digend gelöst ist. Aufgabe der Erfindung ist es demweise Wasser, beaufschlagte Zonen. Diese Zer- nach, mit geringerem wirtschaftlichem Aufwand eine Stäuberdüsen, wie sie beispielsweise die USA.- Kühlung mit regelmäßigerem Oberflächentemperatur-Patentschrift 2 621 078 zeigt, weisen aber den verlauf zu erhalten.between the roles of the roller guide next to each other- These explanations show that the secondary γ is arranged, so there are cooling problems in one plane during continuous casting which are not yet parallel to the frieze to the strand axis of coolant, for example 15 digend is solved. The object of the invention is accordingly Water, exposed zones. This Zer- nach, with less economic effort one Atomizer nozzles, such as those used in the USA. Cooling with regular surface temperature patent specification 2 621 078 shows, but indicate how to maintain the course.

Nachteil auf, daß die örtliche Wassermenge Diese Aufgabe wird bei einer Sekundärkühlvor-Disadvantage that the local amount of water This task is with a secondary cooling

innerhalb der beaufschlagten Zone ungleich ist, 20 richtung für gradflächige Stranggußerzeugnisse, be-is unequal within the exposed zone, 20 direction for continuous cast products with straight surfaces, be

was eine ungleichmäßige Kühlung des Stranges zur stehend aus mehreren, quer zur Strangachse ange-which leads to uneven cooling of the strand when standing upright from several transversely to the strand axis.

Folge hat. ordneten Zerstäuberdüsen dadurch gelöst, daß dieConsequence. arranged atomizer nozzles solved in that the

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Sprüh- Zerstäuberdüsen eine flache Charakteristik der auf-To explain the mode of operation of the spray atomizer nozzles, a flat characteristic of the

düsen mit Spitzbogen-Charakteristik sollen die treffenden Kühlmittelmenge aufweisen und mit einemNozzles with pointed arch characteristics should have the appropriate amount of coolant and with a

F i g. 1 bis 4 dienen. 25 Abstand von jeder benachbarten Düse angeordnetF i g. 1 to 4 serve. 25 spaced from each adjacent nozzle

In F i g. 1 wird die Mengenverteilung einer auf die sind, bei dem die Charakteristikflanken sich so weit eine Seite einer Bramme 1 wirkenden Wassermenge überschneiden, daß die Kühlung im Überschneidungsvon Spitzbogen-Charakteristik aufweisenden Düsen bereich nur geringfügig von der Kühlung der außerdargestellt, wobei eine Fläche 2 die aus einer Düse halb der Überschneidungen liegenden Oberflächenpro Zeiteinheit auf die Strangoberfläche auftreffende 30 teile abweicht.In Fig. 1 is the distribution of the amount of water in which the characteristic flanks overlap one side of a slab 1 so far that the cooling in the overlapping of ogive characteristics exhibiting nozzles area is shown only slightly from the cooling of the outside, with a surface 2 the off of a nozzle half of the intersecting surfaces per unit of time that hit the strand surface deviates by 30 parts.

Wassermenge zeigt. Das Maß/z veranschaulicht die · Flache Charakteristik eines Zerstäubers bedeutet, sogenannte maximale Regenhöhe. Das Kurvenbild daß jeder Flächenteil der besprühten Zone eine ander F i g. 2, auf dessen Ordinate die Temperatur t nähernd gleiche Beaufschlagung erhält. Ein Beispiel und auf dessen Abszisse die Strangbreite B aufge- einer solchen flachen Charakteristik zeigt F i g. 5. tragen sind, gibt nun den ungefähren Verlauf der 35 Sie weist trapezförmige Form auf, d. h., ihre Flanken Oberflächentemperatur auf dem Strang als Funktion sind leicht geneigt. Diese Flankenneigung ist abder in F i g. 1 dargestellten Charakteristik wieder, wo- hängig von der Ausführungsform der Zerstäuberbei die Kühlwirkung der Schmalseiten der Bramme düsen. Mit verhältnismäßig großem wirtschaftlichem hier unberücksichtigt bleibt. Die auftretenden großen Aufwand könnte eine Zerstäuberdüse hergestellt wer-Temperaturunterschiede ergeben, bezogen auf die 40 den, welche annähernd die ideale Charakteristik in Mitte des Strangquerschnittes, unterschiedliche Form eines Rechteckes aufweisen würde, so daß Temperaturgradienten. Dadurch treten unterschied- praktisch mit einem konstanten Temperaturverlauf liehe Spannungszustände auf, die in Verbindung auf der Brammenoberfläche gerechnet werden mit der sich verändernden Strangkontraktion zu könnte. Um aber diesen wirtschaftlichen Aufwand zu Rißbildungen und außerdem zur Deformierung 45 vermeiden und um Zerstäuberdüsen mit geneigter des Stranges führen, so daß die Strangguß- Flankencharakteristik verwenden zu können, wobei erzeugnisse für die Weiterverarbeitung unbrauchbar der flache Teil der Charakteristik vorteilhaft minwerden. destens 60% der beaufschlagten Fläche einer Düse Um diese großen Temperaturunterschiede zu ver- betragen soll, können die Zerstäuberdüsen so in der meiden, werden bekanntlich die Sprühdüsen mit 50 Kühlzone befestigt sein, daß sich die Sprühfächer und Spitzbogen-Charakteristik so in die Sekundärkühl- damit auch die Flanken der Charakteristiken von bezone eingebaut, daß sich die Sprühfächer der Düsen nachbarten Zerstäubern einer Gruppe in bezug auf vor dem Auf treffen auf die Bramme überschneiden. die beaufschlagte Zone, so überschneiden, daß die Demzufolge überschneiden sich auch die Charak- resultierende Wassermenge annähernd der maximalen teristiken der Düsen, wie Fig. 3 zeigt. Durch diese 55 Regenhöheh_max der gegebenen Charakteristik entAnordnung der Düsen ist der Verteilung der auf- spricht. Dabei muß der Abstand zwischen besprühter treffenden Wassermenge besser. Diese bessere Was- Oberfläche und Düsen trotz der Charakteristik entserverteilung ergibt auch einen gunstigeren Tem- sprechend genau eingehalten werden. Mittels dieser peraturverlauf, wie F i g. 4 zeigt. Maßnahmen kann· ein Temperaturverlauf nach Die von benachbarten Düsen beaufschlagte Fläche 60 Fig. 6 erreicht werden. Die leichte Erhöhung der der Bramme weist innerhalb der Flächenüberschnei- Temperatur der Strangoberfläche im Gebiet der dung die doppelte Regenhöhe h_± auf. Folglich ist Fächerüberschneidung durch den dadurch entstehenauch die Kühlwirkung größer. Die Erfahrung hat aber den etwas schlechteren Kühleffekt ist so gering, daß nun gezeigt, daß sich die Kühlwirkung bei den über- bei den meisten Stranggußerzeugnissen keine Fehler schnittenen Flächen nicht proportional verbessert, 65 entstehen.Shows the amount of water. The dimension / z illustrates the flat characteristic of an atomizer means so-called maximum rain height. The graph shows that each area of the sprayed zone has a different surface. 2, on the ordinate of which the temperature t receives approximately the same exposure. An example and the strand width B on its abscissa, such a flat characteristic, is shown in FIG. 5. wear, now gives the approximate course of the 35. It has a trapezoidal shape, that is, its flanks surface temperature on the strand as a function are slightly inclined. This flank inclination is also shown in FIG. 1 again, depending on the embodiment of the atomizer, the cooling effect of the narrow sides of the slab nozzle. With a relatively large economic here is not taken into account. The great effort that occurs could produce an atomizer nozzle that would result in temperature differences, based on the 40 den, which would have approximately the ideal characteristic in the center of the strand cross-section, different shape of a rectangle, so that temperature gradients. As a result, different tension states occur, practically with a constant temperature profile, which could be expected in connection with the changing strand contraction on the slab surface. But in order to avoid this economic effort to crack formation and also to deformation 45 and to lead atomizer nozzles with an incline of the strand, so that the continuous casting flank characteristic can be used, with the flat part of the characteristic advantageously being useless for further processing. At least 60% of the exposed area of a nozzle In order to avoid these large temperature differences, the atomizer nozzles can be avoided, as is well known, the spray nozzles with 50 cooling zones are attached so that the spray fan and ogival characteristic fit into the secondary cooling zone also the flanks of the characteristics of bezone built in that the spray fans of the nozzles of adjacent atomizers of a group overlap with respect to before the hit on the slab. the acted upon zone, overlap so that the resulting amount of water consequently also overlap approximately the maximum teristics of the nozzles, as FIG. 3 shows. This height of rain h _max corresponds to the given characteristics. The distance between the sprayed and the hit water quantity must be better. This better water surface and nozzles, in spite of the distribution of the server, also results in a more favorable temperature, which can be precisely adhered to. By means of this temperature curve, as shown in FIG. 4 shows. Measures can be achieved a temperature profile according to the surface 60, which is acted upon by adjacent nozzles, in FIG. 6. The slight increase in that of the slab shows twice the rainfall h _± within the surface overlap temperature of the strand surface in the area of the dung. As a result, the overlapping of the compartments is also greater in the cooling effect. However, experience has shown that the cooling effect is so slight that it has now been shown that the cooling effect does not improve proportionally in the case of surfaces with no faults cut in most continuously cast products, 65.

was auf eine Verschlechterung des Kühlwirkungs- Vorteilhafterweise werden die Zerstäuberdüsen fürThis indicates a deterioration in the cooling effect. Advantageously, the atomizer nozzles are used for

grades schließen läßt. Diese Verschlechterung rührt die Kühlvorrichtung als Flachstrahldüsen ausgebil-degree lets close. This deterioration is caused by the cooling device designed as flat jet nozzles.

davon her, daß sich beim Aufeinanderprallen von det. F i g. 7 und 8 zeigen den Kopf einer solchenfrom the fact that when they collide with det. F i g. 7 and 8 show the head of one

Flachstrahldüse mit flacher Charakteristik. Der Kopf 5 besitzt eine Bohrung 6, welche an ihrem einen Ende in eine Kugelform 7 überführt. Durch einen Schlitz 8 wird eine Öffnung in diese Kugelform gebracht. Die Größe dieses Schlitzes 8 und der Bohrung 6 ergeben nun die gewünschte Charakteristik. Diese Größen können nur auf empirische Weise bestimmt werden. Abschrägungen 9 verhindern die Zunahme der Regenhöhe gegen die Flanken der Charakteristik.Flat jet nozzle with flat characteristics. The head 5 has a bore 6, which at its one The end is converted into a spherical shape 7. An opening is brought into this spherical shape through a slot 8. The size of this slot 8 and the bore 6 now result in the desired characteristic. These quantities can only be determined empirically. Prevent bevels 9 the increase in rain height against the flanks of the characteristic.

Um die in F i g. 6 dargestellten Temperaturdifferenzen möglichst auf ein Minimum beschränken zu können, können die Zerstäuberdüsen auch so ausgebildet sein, daß bei deren Charakteristiken die Flanken gegenüber dem flachen Teil vorstehen, wie F i g. 9 zeigt. Der dadurch entstehende größere Wasseranfall im Flankenbereich kompensiert teilweise den erwähnten schlechteren Kühleffekt im Überschneidungsgebiet von benachbarten Düsen. Diese Zunahme der Regenhöhe kann durch Verkleinern oder Weglassen der Abschrägungen 9 erreicht werden, wobei wiederum empirisch die Größe dieser Abschrägungen gemäß der gewünschten Charakteristik bestimmt werden kann.To the in F i g. 6 limit the temperature differences shown as far as possible to a minimum to be able to, the atomizer nozzles can also be designed so that the characteristics of the Flanks protrude from the flat part, as shown in FIG. 9 shows. The resulting larger amount of water in the flank area partially compensates for the poorer cooling effect mentioned in the overlap area from neighboring nozzles. This increase in rain height can be achieved by reducing or omitting the bevels 9, again, empirically the size of these chamfers according to the desired characteristic can be determined.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Sekundärkühlvorrichtung für gradflächige Stranggußerzeugnisse, bestehend aus mehreren, quer zur Strangachse angeordneten Zerstäuberdüsen, dadurchgekennzeichnet, daß die Zerstäuberdüsen eine flache Charakteristik der auftreffenden Kühlmittelmenge aufweisen und mit einem Abstand von jeder benachbarten Düse angeordnet sind, bei dem die Charakteristik-Flanken sich so weit überschneiden, daß die Kühlung im Überschneidungsbereich nur geringfügig von der Kühlung der außerhalb der Überschneidungenliegenden Oberflächenteile abweicht.1. Secondary cooling device for flat continuous cast products, consisting of several, atomizer nozzles arranged transversely to the strand axis, characterized in that the Atomizing nozzles have a flat characteristic of the amount of coolant impinging and at a distance from each adjacent nozzle at which the characteristic flanks overlap so far that the cooling in the overlap area is only slightly differs from the cooling of the surface parts lying outside the intersection. 2. Sekundärkühlvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Düsen, bei deren Charakteristik der flache Teil mindestens 60% der beaufschlagten Fläche einer Düse beträgt.2. Secondary cooling device according to claim 1, characterized by nozzles, with their characteristics the flat part is at least 60% of the exposed area of a nozzle. 3. Sekundärkühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch Düsen, bei deren Charakteristik die Flanken gegenüber dem flachen Teil vorstehen.3. Secondary cooling device according to one of claims 1 or 2, characterized by nozzles, with the characteristics of which the flanks protrude from the flat part. 4. Sekundärvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Ausbildung der Zerstäuberdüsen als Flachstrahldüsen.4. Secondary device according to one of claims 1 to 3, characterized by the formation of the atomizer nozzles as flat jet nozzles. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings