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Entwicklung und Einsatz eines optimierten Tauchrohres für das Dünnbrammengießen unter Anwendung der numerischen Strömungsmechanik

Mainz, G,
Buch
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Kurzbeschreibung

Die ThyssenKrupp Stahl AG betreibt seit 1999 eine Dünnbrammen-Gießanlage innerhalb eines integrierten Hüttenwerks. Auf zwei Strängen werden Dünnbrammen mit einer maximalen Breite von 1600 mm und einer Dicke von maximal 63 mm erzeugt. Die Produktionsleistung dieser Anlage ist auf eine Jahresleistung von 2,0 Mio. t/a ausgelegt. Die im Bereich der Gießmaschine verwendete Kokille hat eine trichterförmige Ausbauchung und weist eine Länge von 1100 mm auf. Diese geometrische Form erlaubt größere Freiheiten in der geometrischen Gestaltung des Tauchausgusses. Mit Hilfe eines kommerziell erhältlichen CFD-Programms (Computational Fluid Dynamic) wurde der Tauchausguss umfassend untersucht. Erste Ergebnisse zeigten für den 2-Port-Tauchausguss erheblichen Optimierungsbedarf bezüglich der geometrischen Gestaltung auf. Der eintretende Stahlstrom dringt tief in die Schmelze ein. Dabei wird die Strangschale an der Breitseite mit hoher Strömungsgeschwindigkeit und hoher Schmelzentemperatur beaufschlagt, wodurch die Erstarrung behindert wird. Der in dieser Arbeit vorgestellte neue Tauchausguss weist 6 Austrittsöffnungen auf. Diese sind in ihrer Anordnung, Ausrichtung sowie Querschnitte so gestaltet, dass die Schmelze 6 einzelne Freistrahlen ausbildet. Die numerischen Ergebnisse zeigen, dass negative Aspekte wie sich ausbildende hohe Strömungs- und Temperaturgradienten, hohe Badspiegelüberhöhung sowie ein ungleichmäßiges Strangschalenprofil wesentlich geringer ausfallen. Im betrieblichen Einsatz hat sich gezeigt, dass der 6-Loch-Tauchausguss problemlos aufgeheizt und bei hohen Gießleistungen Erfolg versprechend eingesetzt werden kann. Das Angießen zeigt kein Gefahrenpotenzial für Kleber und daraus folgende Gießabbrüche. Die Austrittsöffnungen bleiben bei sicherer Calcium-Metallurgie frei und unterliegen keinem erosivem Verschleiß. Allerdings sind geometrische Anpassungen bei niedrigen Gießleistungen erforderlich sowie weitere betriebliche Einsätze zur Verbesserung der statistischen Aussagekraft im Hinblick auf die Erreichung einer verbesserten Produktqualität.

Details
Schlagworte

Titel: Entwicklung und Einsatz eines optimierten Tauchrohres für das Dünnbrammengießen unter Anwendung der numerischen Strömungsmechanik
Autoren/Herausgeber: Joachim Hülstrung
Ausgabe: 1., Aufl.

ISBN/EAN: 9783861309185

Seitenzahl: 170
Format: 21,4 x 14,8 cm
Produktform: Taschenbuch/Softcover
Sprache: Deutsch

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