TY - BOOK

T1 - Charakterisierung der Spritzwasserkühlung in der Sekundärkühlzone einer Brammenstranggießanlage

AU - Preuler, Lukas

N1 - gesperrt bis 07-10-2024

PY - 2019

Y1 - 2019

N2 - Der Stranggießprozess entwickelte sich seit seiner Erfindung zum dominanten Verfahren zur Herstellung von Halbzeugen aus Stahl. Die Spritzwasserkühlung während des Prozesses stellt einen wichtigen Teil der effizienten Erzeugung qualitativ hochwertiger Produkte dar. Zum optimalen Einsatz werden Düsen in Abhängigkeit der Gießposition bei bestimmten Düsenparametern betrieben. Mit dem Düsenmessstand der Montanuniversität Leoben lässt sich die Kühleigenschaft von industriell verwendeten Düsen ermitteln. Der Messstand ermöglicht sämtliche Betriebsparameter, wie etwa die Temperatur, den Wasserdurchfluss oder den Luftdruck, zu regeln und aufzuzeichnen. Für die vorliegende Arbeit wurde die Spritzwasserkühlung einer Sekundärkühlzone einer Stranggussanlage des Industriepartners voestalpine Stahl GmbH vermessen. Dazu wurden neun verschiedene Düsentypen laut unterschiedlicher Kühlstrategien des Industriepartners betrieben, um zum einen die Wasserverteilungen (WVT) und zum anderen die Wärmeübergangskoeffizienten (HTC) zu ermitteln. Um das Verständnis über die Einflüsse von Wassertropfengeschwindigkeit und -größe zu erweitern, wurden diese Tropfeneigenschaften mittels Tropfengranulometrie und Hochgeschwindigkeitskamera untersucht. Auch die Versuchsoberfläche wurde angepasst um eventuelle Einflüsse der Oberflächeneigenschaften auf den Wärmeübergangskoeffizienten zu ermitteln. Aus den Ergebnissen der mehr als 450 Wasserverteilungsmessungen und 1300 HTC Messungen konnte schließlich ein umfassendes Bild der Spritzwasserkühlung gezeichnet werden. Um abschließend die Implementierung der Ergebnisse in diverse Erstarrungssimulationen zu ermöglichen, erfolgte die Ausarbeitung einer Korrelation zur Berechnung des Wärmeübergangskoeffizienten aus den wichtigsten Einflussparametern.

AB - Der Stranggießprozess entwickelte sich seit seiner Erfindung zum dominanten Verfahren zur Herstellung von Halbzeugen aus Stahl. Die Spritzwasserkühlung während des Prozesses stellt einen wichtigen Teil der effizienten Erzeugung qualitativ hochwertiger Produkte dar. Zum optimalen Einsatz werden Düsen in Abhängigkeit der Gießposition bei bestimmten Düsenparametern betrieben. Mit dem Düsenmessstand der Montanuniversität Leoben lässt sich die Kühleigenschaft von industriell verwendeten Düsen ermitteln. Der Messstand ermöglicht sämtliche Betriebsparameter, wie etwa die Temperatur, den Wasserdurchfluss oder den Luftdruck, zu regeln und aufzuzeichnen. Für die vorliegende Arbeit wurde die Spritzwasserkühlung einer Sekundärkühlzone einer Stranggussanlage des Industriepartners voestalpine Stahl GmbH vermessen. Dazu wurden neun verschiedene Düsentypen laut unterschiedlicher Kühlstrategien des Industriepartners betrieben, um zum einen die Wasserverteilungen (WVT) und zum anderen die Wärmeübergangskoeffizienten (HTC) zu ermitteln. Um das Verständnis über die Einflüsse von Wassertropfengeschwindigkeit und -größe zu erweitern, wurden diese Tropfeneigenschaften mittels Tropfengranulometrie und Hochgeschwindigkeitskamera untersucht. Auch die Versuchsoberfläche wurde angepasst um eventuelle Einflüsse der Oberflächeneigenschaften auf den Wärmeübergangskoeffizienten zu ermitteln. Aus den Ergebnissen der mehr als 450 Wasserverteilungsmessungen und 1300 HTC Messungen konnte schließlich ein umfassendes Bild der Spritzwasserkühlung gezeichnet werden. Um abschließend die Implementierung der Ergebnisse in diverse Erstarrungssimulationen zu ermöglichen, erfolgte die Ausarbeitung einer Korrelation zur Berechnung des Wärmeübergangskoeffizienten aus den wichtigsten Einflussparametern.

KW - Stranggießen

KW - Sekundärkühlzone

KW - Spritzwasserkühlung

KW - Wärmeübergangskoeffizient

KW - Wasserbeaufschlagung

KW - Düsenmessstand

KW - Tropfeneigenschaften

KW - Continuous casting

KW - Secondary cooling zone

KW - spray water cooling

KW - Heat transfer coefficient

KW - Water impact density

KW - Nozzle measuring stand

KW - water droplet properties

M3 - Dissertation

ER -