TY - THES

T1 - Charakterisierung der Kühlleistung unterschiedlicher Düsen beim Stranggießen von Stahl

AU - Kemminger, Andreas

N1 - gesperrt bis null

PY - 2011

Y1 - 2011

N2 - Beim Stranggießen erfolgt die Wärmeabfuhr in der Sekundärkühlzone durch das Aufspritzen von Kühlwasser auf den Strang. Eine zu starke oder ungleichmäßige Kühlung erhöht die Rissanfälligkeit des Produktes, während eine zu schwache Kühlung zu einer Erhöhung der Mittenseigerungen führt. Zum Erreichen hoher Produktqualitäten ist es daher erforderlich die genauen Kühlcharakteristika der Wasserdüsen zu kennen. Zur Messung des Abkühlverhaltens von Spritzwasserdüsen wurde daher in den Jahren 2008-2010 der Düsenmessstand am Lehrstuhl für Metallurgie errichtet. Diese Arbeit umfasst einen Literaturteil, der sich mit der Wärmeübertragung von heißen Metalloberflächen auf Wasser und den darauf Einfluss nehmenden Parametern beschäftigt, sowie einen Versuchsteil, in dem die Wärmeübergangskoeffizienten von Flachstrahl- und Vollkegeldüsen unter stranggießnahen Bedingungen bestimmt werden. Die Abkühlversuche finden in einem Temperaturbereich von 1000 bis 1200 °C und bei Wasserbeaufschlagungsdichten von 1 bis 30 kg/m²s statt. Zusätzlich wird die Position der Probe im Sprühkegel variiert um ein möglichst breites Parameterfeld abzudecken. Die Bestimmung der Wärmeübergangskoeffizienten aus den am Düsenmessstand gewonnenen Messdaten erfolgt mittels inverser Simulation. Die Versuche bestätigen, dass im Bereich der stabilen Filmverdampfung der Wärmeübergangskoeffizient eine Funktion der Wasserbeaufschlagungsdichte darstellt. Daneben kann auch ein Einfluss der Oberflächentemperatur festgestellt werden.

AB - Beim Stranggießen erfolgt die Wärmeabfuhr in der Sekundärkühlzone durch das Aufspritzen von Kühlwasser auf den Strang. Eine zu starke oder ungleichmäßige Kühlung erhöht die Rissanfälligkeit des Produktes, während eine zu schwache Kühlung zu einer Erhöhung der Mittenseigerungen führt. Zum Erreichen hoher Produktqualitäten ist es daher erforderlich die genauen Kühlcharakteristika der Wasserdüsen zu kennen. Zur Messung des Abkühlverhaltens von Spritzwasserdüsen wurde daher in den Jahren 2008-2010 der Düsenmessstand am Lehrstuhl für Metallurgie errichtet. Diese Arbeit umfasst einen Literaturteil, der sich mit der Wärmeübertragung von heißen Metalloberflächen auf Wasser und den darauf Einfluss nehmenden Parametern beschäftigt, sowie einen Versuchsteil, in dem die Wärmeübergangskoeffizienten von Flachstrahl- und Vollkegeldüsen unter stranggießnahen Bedingungen bestimmt werden. Die Abkühlversuche finden in einem Temperaturbereich von 1000 bis 1200 °C und bei Wasserbeaufschlagungsdichten von 1 bis 30 kg/m²s statt. Zusätzlich wird die Position der Probe im Sprühkegel variiert um ein möglichst breites Parameterfeld abzudecken. Die Bestimmung der Wärmeübergangskoeffizienten aus den am Düsenmessstand gewonnenen Messdaten erfolgt mittels inverser Simulation. Die Versuche bestätigen, dass im Bereich der stabilen Filmverdampfung der Wärmeübergangskoeffizient eine Funktion der Wasserbeaufschlagungsdichte darstellt. Daneben kann auch ein Einfluss der Oberflächentemperatur festgestellt werden.

KW - Stranggießen

KW - Wärmeübergang

KW - Wärmeübergangskoeffizient

KW - Qualität

KW - Gießprodukte

KW - Risse

KW - Seigerungen

KW - Kühlung

KW - Sekundärkühlung

KW - Brammen

KW - Strang

KW - continuous casting

KW - heat transfer coefficient

KW - HTC

KW - cooling

KW - hot surface

KW - spray

KW - nozzle

M3 - Masterarbeit

ER -