DE19838331A1

DE19838331A1 - Verfahren zum Messen und Regeln von Temperatur und Menge von Kühlwasser für wasserkühlbare Kokillenwände einer Stranggießkokille

Info

Publication number: DE19838331A1
Application number: DE1998138331
Authority: DE
Inventors: Uwe Plociennik; Meinert Meyer
Original assignee: SMS Schloemann Siemag AG; Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1997-05-31
Filing date: 1998-08-24
Publication date: 2000-03-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen und Regeln von Temperatur und Menge des pro Zeiteinheit durch wasserkühlbare, insbesondere voneinander unabhängige, Kokillenwände aus Kupferplatten durchströmenden Kühlwassers einer Stranggießkokille, wobei die Kühlwassertemperatur einer Kokillenwand an wenigstens zwei Stellen im Bereich der Ablauföffnung einer Kupferplatte und dem zugeordneten Wasserkasten gemessen wird, nach Patent... (Patentanmeldung 19722877). Das Verfahren wird dadurch verbessert, daß die Strömungsgeschwindigkeit und der Wasserdruck des Kühlsystems so eingestellt werden, daß die niedrigste Temperatur im Bereich der Wasser-Austrittsseite bzw. der Wasser-Ablauföffnungen einer Kupferplatte an der Grenze der Siedetemperatur liegt, und daß für alle höheren Temperaturen eine Blasenverdampfung beim unterkühlten Sieden des Kühlwassers angeregt wird.

Description

Gegenstand des Hauptpatents . . . (Patentanmeldung 197 22 877) ist ein Verfahren zum Messen und Regeln von Temperatur und Menge des pro Zeiteinheit durch wasserkühlbare, insbesondere voneinander unabhängige Kokillenwände aus Kupferplatten durchströmenden Kühl wassers einer Stranggießkokille, wobei die Kühlwassertemperatur einer Kokillenwand an wenigstens zwei Stellen im Bereich der Ablauf öffnungen einer Kupferplatte und dem zugeordneten Wasserkasten gemessen wird.

Das Verfahren wird in der Weise betrieben, daß Kühlwasserzulaufboh rungen zusammenwirkend den Wasserzulauf in Kühlkanäle der Kokillen wand bilden, während die Summe von Ablaufbohrungen der Kühlkanäle zusammengenommen den Wasserablauf bilden, wobei die Zulauftemperatur des Kühlwassers gemessen, die Differenz aus Zulauf- und Ablauftempe ratur ermittelt und aus der Kühlwassermenge pro Zeiteinheit die partielle integrale Wärmeabfuhr aus einer Kokille bzw. aus einem Kokillenwandbereich ermittelt und ein Temperaturprofil erstellt wird, und in Zeitintervallen gewonnene Temperaturprofile miteinander verglichen und partielle Ungleichheiten durch partielle Mengenkor rekturen des Kühlwassers ausgeglichen werden.

Bei der Auslegung der Kokillenkühlung wird üblicherweise die Strö mungsgeschwindigkeit und der Wasserdruck an der Austrittsseite des Wasserkühlsystems so gewählt, daß für die heißeste Stelle der Kokille die Temperaturen an der Oberfläche des Kühlkanals unter der Siedetemperatur des Wassers entsprechend dem Austrittsdruck liegen. Dabei ergibt sich an der Oberfläche zum Strang im Bereich des Badspiegels eine unterschiedliche Wärmebelastung, die zu unter schiedlichem Aufschmelzverhalten des Gießpulvers und damit zu Ungleichmäßigkeiten in der Ausbildung der noch sehr empfindlichen Strangschale führt.

Der Zusatzanmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, den Gegenstand bzw. das Verfahren des Hauptpatents (Patentanmeldung 197 22 877) weiter auszubilden und zu verbessern und durch gezielte Kühlung eine Egalisierung der Temperatur-Verteilung im Bereich des Badspiegels von Kokillen, insbesondere von Kokillen zum Gießen von dünneren Brammen, zu erreichen.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit der Erfindung dadurch, daß die Strömungsgeschwindigkeit und der Wasserdruck des Kühlsystems so eingestellt werden, daß die niedrigste Temperatur im Bereich der Wasser-Austrittsseite bzw. der Wasser-Ablauföffnung einer Kupfer platte an der Grenze der Siedetemperatur liegt, und daß für alle höheren Temperaturen eine Blasenverdampfung beim unterkühlten Sieden des Kühlwassers angeregt wird.

Mit großem Vorteil wird erreicht, daß die Wärmestromdichte beim Wärmeübergang vom Metallbad über die kupferne Kokillenwand auf das Kühlmedium Wasser infolge des hohen Verbrauchs an Verdampfungswärme für die Blasenverdampfung signifikant erhöht und mit steigender Überschreitung der Siedetemperatur durch entsprechende Intensivie rung der Blasenverdampfung weiter derart erhöht wird, daß sich die Temperaturunterschiede über die Kokillenbreite signifikant ver ringern.

Damit gelingt eine Egalisierung der Temperaturverteilung im Bereich des Badspiegels von Kokillen durch gezielte Kühlung der Kokillenwän de und damit auch des Metallbades mit Hilfe des unterkühlten Siedens des Kühlmediums Wasser. Hierdurch ergibt sich an der Oberfläche der die Kokille bildenden Kupferplatten eine Vergleichmäßigung der Wärmebelastung, die in der Folge zu gleichmäßigerem Aufschmelzen des Gießpulvers und zu örtlich gleichmäßigerer Ausbildung der Strangschale bei deren Wärmekontakt mit den Kupferplatten der Kokille führt. Besonders trägt zu diesem vorteilhaften Ergebnis bei, daß entsprechend einer Überschreitung der Siedetemperatur die Blasenverdampfung mit analoger Intensivierung unter Erhöhung der Wärmestromdichte reagiert. Zu diesem Zweck kann von der Maßnahme Gebrauch gemacht sein, daß die Strömungsgeschwindigkeit und der Kühlmitteldruck in den Kühlkanälen konstant eingestellt werden, derart, daß eine erhöhte Wärmebelastung durch eine entsprechend erhöhte Blasenverdampfung kompensiert wird.

Anhand einer graphischen Darstellung wird das Verfahren verdeut licht, wobei die Wärmestromdichte auf der Ordinate über der Überhit zungstemperatur auf der Abszisse des Diagramms aufgetragen ist und W für die Wassergeschwindigkeit steht.

Claims

1. Verfahren zum Messen und Regeln von Temperatur und Menge des pro Zeiteinheit durch wasserkühlbare, insbesondere voneinander unabhängige Kokillenwände aus Kupferplatten durchströmenden Kühlwassers einer Stranggießkokille, wobei die Kühlwasser temperatur einer Kokillenwand an wenigstens zwei Stellen im Bereich der Ablauföffnung einer Kupferplatte und dem zugeord neten Wasserkasten gemessen wird, nach Patent . . . (Patentan meldung 197 22 877), dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit und der Wasserdruck des Kühlsystems im Bereich der Wasser-Austrittsseite bzw. der Wasser-Ablauföffnungen einer Kupferplatte so eingestellt werden, daß die niedrigste Temperatur IM Bereich des Wasseraus laufs an der Grenze der Siedetemperatur liegt, und daß für alle höheren Temperaturen eine Blasenverdampfung beim unterkühlten Sieden des Kühlwassers angeregt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit und der Kühlmitteldruck in den Kühlkanälen konstant eingestellt werden, derart, daß eine erhöhte Wärmebelastung durch eine entsprechend erhöhte Blasen verdampfung kompensiert wird.