TY - THES

T1 - Thermische Abbildung einer Stranggießanlage für große Rundformate und Verifizierung der Modellergebnisse

AU - Riedler, Michael

N1 - gesperrt bis 25-05-2017

PY - 2012

Y1 - 2012

N2 - Die Verwendung der numerischen Simulation zur Bestimmung des Schalenwachstums, der Oberflächentemperatur und der metallurgischen Länge einer Stranggießanlage ist heutzutage state-of-the-art. Die Kenntnis beispielsweise der metallurgischen Länge einer Stranggießanlage ist für die Qualität des produzierten Stranges von Bedeutung, da dadurch das elektromagnetische Rühren an der Sumpfspitze bzw. die so genannte Soft Reduction effizient eingesetzt werden können. Die vorliegende Arbeit zeigt am Beispiel einer Rundstranggießanlage (ESB sprl Engineering Steel Belgium) die generelle Vorgehensweise der thermischen Abbildung des Stranggießprozesses. Der Fokus liegt dabei nicht auf der Beschreibung des verwendeten numerischen Modells, sondern auf der Verifizierung der Berechnungsergebnisse (Oberflächentemperatur und Schalenwachstum) mithilfe von Daten aus dem Prozess. Diesbezüglich wurden große Anstrengungen unternommen, um bei unterschiedlichen Rundformaten (400 und 600 mm Durchmesser) und Stahlqualitäten die Oberflächentemperatur des Stranges zu messen. In weiterer Folge wurden Keile an drei unterschiedlichen Rollenpositionen in den Strang eingewalzt. Ziel dabei war die Erzeugung von Heißrissen mit einer nachfolgenden metallographischen Auswertung dieser Bereiche, in Hinblick auf die Lage innerhalb des Gussproduktes. Da Heißrisse sehr nahe an der Solidusfront entstehen, kann mit diesen Versuchen das berechnete Schalenwachstum verifiziert werden. Die Bestimmung der verwendeten Randbedingungen für die Erstarrungsberechnung wird in der vorliegenden Arbeit dargestellt. Berechnungsergebnisse werden mit Daten aus Messungen an der Anlage verglichen und diskutiert. Aufgrund einer sehr kurzen Zone in der mit Wasser gekühlt wird, zeichnet sich die betrachtete Stranggießanlage durch Kühlung lediglich aufgrund von Strahlung über einen sehr weiten Bereich aus.

AB - Die Verwendung der numerischen Simulation zur Bestimmung des Schalenwachstums, der Oberflächentemperatur und der metallurgischen Länge einer Stranggießanlage ist heutzutage state-of-the-art. Die Kenntnis beispielsweise der metallurgischen Länge einer Stranggießanlage ist für die Qualität des produzierten Stranges von Bedeutung, da dadurch das elektromagnetische Rühren an der Sumpfspitze bzw. die so genannte Soft Reduction effizient eingesetzt werden können. Die vorliegende Arbeit zeigt am Beispiel einer Rundstranggießanlage (ESB sprl Engineering Steel Belgium) die generelle Vorgehensweise der thermischen Abbildung des Stranggießprozesses. Der Fokus liegt dabei nicht auf der Beschreibung des verwendeten numerischen Modells, sondern auf der Verifizierung der Berechnungsergebnisse (Oberflächentemperatur und Schalenwachstum) mithilfe von Daten aus dem Prozess. Diesbezüglich wurden große Anstrengungen unternommen, um bei unterschiedlichen Rundformaten (400 und 600 mm Durchmesser) und Stahlqualitäten die Oberflächentemperatur des Stranges zu messen. In weiterer Folge wurden Keile an drei unterschiedlichen Rollenpositionen in den Strang eingewalzt. Ziel dabei war die Erzeugung von Heißrissen mit einer nachfolgenden metallographischen Auswertung dieser Bereiche, in Hinblick auf die Lage innerhalb des Gussproduktes. Da Heißrisse sehr nahe an der Solidusfront entstehen, kann mit diesen Versuchen das berechnete Schalenwachstum verifiziert werden. Die Bestimmung der verwendeten Randbedingungen für die Erstarrungsberechnung wird in der vorliegenden Arbeit dargestellt. Berechnungsergebnisse werden mit Daten aus Messungen an der Anlage verglichen und diskutiert. Aufgrund einer sehr kurzen Zone in der mit Wasser gekühlt wird, zeichnet sich die betrachtete Stranggießanlage durch Kühlung lediglich aufgrund von Strahlung über einen sehr weiten Bereich aus.

KW - Erstarrung

KW - Schalenwachstum

KW - Rundstrang

KW - Einwalzversuch

KW - Einwalzen

KW - Temperaturmessung

KW - Stranggießen

KW - Erstarrungsmodell

KW - thermische Abbildung

KW - numerisches Modell

KW - Baumann-Abdruck

KW - Schwefel-Abdruck

KW - Ätzung

KW - Makroätzung

KW - Ätzung nach Bechet-Beaujard

KW - Solidification

KW - Shell Growth

KW - Bloom

KW - Rolling

KW - Temperature measurement

KW - Continuous Casting

KW - Solidification model

KW - thermal illustration

KW - numerical model

KW - Baumann Print

KW - Sulphur Print

KW - Etching

KW - Macro Etching

KW - Etching according to Bechet-Baeujard

M3 - Masterarbeit

ER -