TY - THES

T1 - Charakterisierung und Optimierung von Rund- und Schlitzdüsensystemen beim Einsatz in Jetkühlern von Kontiglühlinien

AU - Brenninger, Matthias

N1 - gesperrt bis 14-05-2018

PY - 2013

Y1 - 2013

N2 - Im Zuge der Wärmebehandlung von gewalzten Blechen in kontinuierlichen Glühlinien, auch als Kontiglühlinien bezeichnet, ist es vor allem beim Härten oft notwendig, sehr hohe Abkühlraten zu erreichen. Eine immer öfter eingesetzte Technologie im Abschreckteil ist der Gasstrom-Jetkühler. Im Vergleich zu den konventionellen Abschreckmethoden im Metall-, Öl- oder Wasserbad zeichnet sich die Jetkühlertechnologie vor allem durch die besten Oberflächengüten, seine Umweltfreundlichkeit sowie durch die sehr flexiblen Einsatzmöglichkeiten bei Mehrproduktlinien aus. Im Zuge dieser Arbeit wurde die Einsatztauglichkeit von einem Runddüsensystem bzw. einem speziell für geringe Vorabkühlung entwickelten Schlitzdüsensystem in Jetkühlern von Kontiglühlinien untersucht. Es wurden an Versuchsanlagen im Industriemaßstab Messreihen zur Ermittlung der jeweiligen Düsenfeldcharakteristika durchgeführt. Im Speziellen wurden die Einflüsse der Schutzgaszusammensetzung (H2 / N2), des Düse-Band-Abstandes sowie der Düsenaustrittsgeschwindigkeiten bestimmt. Parallel zu den experimentellen Untersuchungen wurde die Anwendbarkeit von aus der Literatur bekannten Ähnlichkeitsmodellen, welche auf experimentellen Untersuchungen im Labormaßstab beruhen, nachgewiesen. Um vor allem beim untersuchten Runddüsenfeld ein besseres Verständnis über die lokalen Wärmeübergangsunterschiede auf der Bandoberfläche zu erhalten, wurde ein CFD-Modell eingesetzt. Die für den konkreten Anwendungsfall teilweise angepassten Ähnlichkeitsmodelle sowie das CFD-Modell konnten mithilfe der durchgeführten Messreihen validiert werden. Die Gegenüberstellung der beiden Technologien dient als Entscheidungshilfe bei der Auswahl der bestgeeigneten Jetkühlertechnologie für den jeweiligen Anwendungsfall.

AB - Im Zuge der Wärmebehandlung von gewalzten Blechen in kontinuierlichen Glühlinien, auch als Kontiglühlinien bezeichnet, ist es vor allem beim Härten oft notwendig, sehr hohe Abkühlraten zu erreichen. Eine immer öfter eingesetzte Technologie im Abschreckteil ist der Gasstrom-Jetkühler. Im Vergleich zu den konventionellen Abschreckmethoden im Metall-, Öl- oder Wasserbad zeichnet sich die Jetkühlertechnologie vor allem durch die besten Oberflächengüten, seine Umweltfreundlichkeit sowie durch die sehr flexiblen Einsatzmöglichkeiten bei Mehrproduktlinien aus. Im Zuge dieser Arbeit wurde die Einsatztauglichkeit von einem Runddüsensystem bzw. einem speziell für geringe Vorabkühlung entwickelten Schlitzdüsensystem in Jetkühlern von Kontiglühlinien untersucht. Es wurden an Versuchsanlagen im Industriemaßstab Messreihen zur Ermittlung der jeweiligen Düsenfeldcharakteristika durchgeführt. Im Speziellen wurden die Einflüsse der Schutzgaszusammensetzung (H2 / N2), des Düse-Band-Abstandes sowie der Düsenaustrittsgeschwindigkeiten bestimmt. Parallel zu den experimentellen Untersuchungen wurde die Anwendbarkeit von aus der Literatur bekannten Ähnlichkeitsmodellen, welche auf experimentellen Untersuchungen im Labormaßstab beruhen, nachgewiesen. Um vor allem beim untersuchten Runddüsenfeld ein besseres Verständnis über die lokalen Wärmeübergangsunterschiede auf der Bandoberfläche zu erhalten, wurde ein CFD-Modell eingesetzt. Die für den konkreten Anwendungsfall teilweise angepassten Ähnlichkeitsmodelle sowie das CFD-Modell konnten mithilfe der durchgeführten Messreihen validiert werden. Die Gegenüberstellung der beiden Technologien dient als Entscheidungshilfe bei der Auswahl der bestgeeigneten Jetkühlertechnologie für den jeweiligen Anwendungsfall.

KW - Kontiglühen

KW - Jetkühler

KW - Runddüsenfeld

KW - Schlitzdüsenfeld

KW - continuous annealing

KW - jetcooler

KW - round nozzle

KW - slot nozzle

M3 - Masterarbeit

ER -