Das Stranggussverfahren ist ein entscheidender Schritt in der Edelstahlproduktion, bei dem geschmolzener Stahl zu kontinuierlichen Brammen oder Blöcken erstarrt. Bei diesem Gießverfahren wird der geschmolzene Stahl von einem Verteiler in eine wassergekühlte Kokille befördert, wo die Erstarrung beginnt. Wenn der erstarrende Strang die Kokille verlässt, wird er von rotierenden Rollen in der sekundären Kühlzone unterstützt. Um eine vollständige Verfestigung zu erreichen, wird kontinuierlich Wasser- und Luftnebel versprüht. Nach der vollständigen Erstarrung werden die Brammen geschnitten und der weiteren Verarbeitung zugeführt. Die effiziente Steuerung der Wärmeübertragung ist entscheidend für die Optimierung des Gießprozesses, die Vermeidung von Gussfehlern und die Steigerung der Produktionseffizienz. Eine zentrale Herausforderung beim Stranggießen ist die Verhinderung des Ausbrechens des flüssigen Metalls, das auftritt, wenn die feste Schale zu dünn ist, was zum Bruch und zum Auslaufen des flüssigen Metalls führt. Die Dicke der Schale hängt vom Wärmeübertragungsverhalten während der Erstarrung ab. Diese Arbeit wird in Zusammenarbeit mit dem Edelstahlunternehmen Aperam durchgeführt und konzentriert sich auf die Optimierung des Wärmeübertragungsmodells, das beim Stranggießen von Edelstahl verwendet wird. Das Wärmeübertragungsmodell wird von den thermodynamischen Eigenschaften des Stahls beeinflusst, einschließlich Wärmekapazitäten, Erstarrungsenthalpie und Wärmeübergangskoeffizienten. Das Hauptziel besteht darin, Aperam genaue thermodynamische Eingaben für die Stahlsorten 304L und 316L zur Verfügung zu stellen, um ein gründliches Verständnis der Abhängigkeit des Modells von diesen Werten zu ermöglichen. Zu diesem Zweck werden Thermo-Calc- und IDS-Datenbanken verwendet, um verschiedene thermophysikalische Parameter zu erfassen. Zusätzlich wird ein CFD-Wärmeübertragungs- und Erstarrungsmodell entwickelt, das die Bedingungen der Aperam-Stranggussanlage berücksichtigt, und es werden entsprechende Wärmeübergangskoeffizienten (HTC) für die Kokille und den sekundären Kühlbereich berechnet. Diese Eingaben werden verwendet, um die Temperatur- und Erstarrungsprofile bei verschiedenen Gießgeschwindigkeiten und Überhitzungswerten für beide Stahlsorten im DYNACS- und CFD-Modell vorherzusagen. Ferner werden die Temperaturergebnisse dieser Modelle mit den realen Temperaturdaten verglichen, die von einem Pyrometer an der Stranggießanlage erfasst wurden. Die Ergebnisse dieser Studie machten deutlich, wie wichtig genaue thermophysikalische Parameter und Wärmeübertragungsbedingungen sind. Darüber hinaus untersuchte die parametrische Studie die Rolle einzelner thermophysikalischer Parameter auf die Temperatur- und Erstarrungsprofile und half bei der Vorhersage des Verhaltens von Stahlsorten unter verschiedenen Prozessbedingungen wie Gießgeschwindigkeiten und Überhitzungswerten. Diese Studie bietet Aperam einen wertvollen Einblick in die Beziehung zwischen den thermophysikalischen Parametern und den Erstarrungsprofilen. Dieses Wissen wird es dem Unternehmen ermöglichen, die Prozessbedingungen, wie z. B. die Gießgeschwindigkeit, zu optimieren, die Produktionseffizienz zu maximieren und das Risiko von Ausbruchsfehlern zu minimieren.