[发明专利]用于对金属的连铸坯进行冷却的方法以及用于间歇地打开或关闭冷却介质体积流量的开关阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对于连铸机的连铸坯导引装置中的金属的连铸坯、优选连铸钢坯进行冷却的方法，以及一种用于间歇地打开并且关闭冷却介质体积流量的开关阀。

背景技术

在连铸时，有必要在连铸机的连铸坯导引装置中导引并且支撑连续地浇铸的、具有至少一个有承载能力的坯壳的连铸钢坯，并且通过二次冷却进一步对其进行冷却。在此知道，借助于冷却喷嘴要么将液态的冷却介质（典型地是水，所谓的“仅水（water only）”冷却）、要么将由液态的冷却介质和气体构成的混合物（所谓的“空气雾（air mist）”冷却，其中所述气体典型地是空气）施加到所述连铸坯上。对于所谓的“仅水”喷嘴来说，可以根据水压在较小的范围内调节冷却强度。不过，其缺点是，喷射图同样会在取决于水压的情况下变化，其中由于不均匀的散热而没有保证所述连铸坯的均匀的表面温度。所谓的“空气雾”喷嘴的目标是，通过所述喷嘴来提高冷却介质的最大与最小的流量之间的张缩量（Spreizung）；不过在实际上已经证实，对于“空气雾”喷嘴来说很难达到高于10:1的张缩量或者对于“仅中”喷嘴来说很难达到高于3:1的张缩量。但是，这对于某些钢种来说，会首先导致连铸坯边缘的过度冷却，并且由此导致质量下降。此外，用于提供用于“空气雾”喷嘴的压缩空气的能耗很高，从而一方面产生提高了的CO₂排放并且另一方面产生更高的用于设备的运行的成本。

从EP 2 010 347 B1中知道，在所述连铸坯导引装置中使用能够移动的冷却喷嘴。这样做的缺点是，冷却剂分配的分辨率在连铸坯的宽边的范围内是不够的。此外，所述能够移动的喷嘴具有麻烦而复杂的结构，因为尤其具有轴承和关节的活动的部件在极其恶劣的环境条件下在连铸时会引起问题。

从DE 199 28 936 C2中公开了用于对连铸坯导引装置中的连铸钢坯进行冷却的一种方法和一种装置，其中所述连铸坯通过冷却剂喷嘴的间歇的喷射（intermittierendes Spritzen）来得到冷却。这些冷却剂喷嘴的缺点是，不能主动地调节流经所述冷却剂喷嘴的流量，因而不能在通过所述冷却剂喷嘴施加到所述连铸坯上的最大的与最小的冷却剂量之间实现特别大的张缩量。因为为了获得恒定的表面温度，连铸钢坯的边缘区域的冷却程度必须大大低于所述连铸坯的中心的区域，所以已知的装置的使用就导致边缘区域的过度冷却、也就是过于剧烈的冷却，所述连铸钢坯的质量因此受到损害。

本发明的概略描述

本发明的任务是，克服现有技术的缺点，并且给出一种用于对连铸机的连铸坯导引装置中的金属的连铸坯进行冷却的方法和一种用于间歇地打开并且关闭冷却介质的体积流量的开关阀，利用所述方法和所述开关阀可以以简单的稳健的并且有能效的方式在较大的范围内调节冷却强度。

该任务通过一种按权利要求1所述的方法得到解决，该方法具有以下方法步骤：

-通过二进制的控制信号来主动地操控能够接通的开关阀，其中根据所期望的冷却功率来进行所述操控；

-根据所述控制信号来操纵所述开关阀的开关元件，其中根据所述控制信号将所述开关元件从关闭的位置置于打开的位置中，或者反之亦可，并且在所述开关元件的打开的位置中打开流经所述开关阀的冷却介质的流量，并且在所述开关元件的关闭的位置中关闭流经所述开关阀的冷却介质的流量；随后

-通过冷却喷嘴间歇地将所述冷却介质施加到所述连铸坯上。

在此通过二进制的控制信号（由零和一—数值构成的时序）来主动地操控能够主动地接通的开关阀，其中所述操控、具体来讲所述控制信号根据所期望的冷却功率来完成。根据所述控制信号来操纵开关元件，该开关元件比如可以构造为滑阀的阀芯或者中心阀或者说阀座（Sitzventil）的控制活塞，其中根据所述开关元件的位置要么打开要么关闭流经所述开关阀的冷却介质的流量。所述开关元件的打开的位置是指一种位置，在该位置中打开所述流经所述开关阀的冷却介质的流量；另一方面所述开关元件的关闭的位置是指另一种位置，在该位置中关闭所述流经所述开关阀的冷却介质的流量。随后将所述冷却介质间歇地施加或者喷射到所述连铸坯上。通过所述操纵，典型地移动所述开关元件，但是本领域的技术人员也知道一些开关阀，对于这些开关阀来说在操纵时所述开关元件被扭转。