EP0992304A1 - Verfahren zum Messen und Regeln von Temperatur und Menge von Kühlwasser für wasserkühlbare Kokillenwände einer Stranggiesskokille - Google Patents

Verfahren zum Messen und Regeln von Temperatur und Menge von Kühlwasser für wasserkühlbare Kokillenwände einer Stranggiesskokille Download PDF

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cooling
temperature
cooling water
mold
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Uwe Dipl.-Ing. Plociennik
Meinert Dipl.-Ing. Meyer
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SMS Demag AG
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould

Definitions

  • the invention relates a method for measuring and controlling temperature and quantity of per unit time by water-coolable, especially from each other Independent mold walls made of cooling water flowing through copper plates a continuous casting mold, the cooling water temperature a mold wall in at least two places in the area of the drain openings a copper plate and the associated water tank is measured.
  • the process is operated in such a way that cooling water inlet holes interacting the water supply in cooling channels of the mold wall form while the sum of drain holes of the cooling channels taken together form the water drain, the inlet temperature of the cooling water, the difference between the inlet and outlet temperatures determined and from the amount of cooling water per unit of time partial integral heat dissipation from a mold or from a Mold wall area determined and a temperature profile created and temperature profiles obtained in time intervals with each other compared and partial inequalities through partial quantity corrections of the cooling water are balanced.
  • the flow velocity is usually used and the water pressure on the outlet side of the Water cooling system chosen so that for the hottest point of the The temperatures on the surface of the cooling channel below the mold Boiling temperature of the water according to the outlet pressure. This results on the surface of the strand in the area of Bath level a different heat load, which leads to different Melting behavior of the mold powder and thus too Irregularities in the training of the still very sensitive Strand shell leads.
  • the additional registration is based on the task of the procedure of the main patent (patent application 197 22 877) further train and improve and through targeted cooling a Equalization of the temperature distribution in the area of the bath level of molds, in particular molds for casting thinner Slabs to achieve.
  • the object is achieved with the invention in that the Flow rate and the water pressure of the cooling system so be set so that the lowest temperature in the range of Water outlet side or the water outlet opening of a copper plate at the boiling point, and that for everyone bubble evaporation during supercooled boiling at higher temperatures of the cooling water is excited.
  • the measure Be made use of that the flow rate and the Coolant pressure in the cooling channels can be set constantly, such that an increased heat load by a corresponding increased bubble evaporation is compensated.
  • the process is illustrated on the basis of a graphical representation, the heat flow density being plotted on the ordinate over the superheating temperature on the abscissa of the diagram and W standing for the water velocity.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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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, . 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

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 Ablauföffnungen einer Kupferplatte und dem zugeordneten Wasserkasten gemessen wird.
Das Verfahren wird in der Weise betrieben, daß Kühlwasserzulaufbohrungen zusammenwirkend den Wasserzulauf in Kühlkanäle der Kokillenwand bilden, während die Summe von Ablaufbohrungen der Kühlkanäle zusammengenommen den Wasserablauf bilden, wobei die Zulauftemperatur des Kühlwassers gemessen, die Differenz aus Zulauf- und Ablauftemperatur 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 Mengenkorrekturen des Kühlwassers ausgeglichen werden.
Bei der Auslegung der Kokillenkühlung wird üblicherweise die Strömungsgeschwindigkeit 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 unterschiedlichem 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 Kupferplatte 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 Intensivierung der Blasenverdampfung weiter derart erhöht wird, daß sich die Temperaturunterschiede über die Kokillenbreite signifikant verringern.
Damit gelingt eine Egalisierung der Temperaturverteilung im Bereich des Badspiegels von Kokillen durch gezielte Kühlung der Kokillenwände 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 verdeutlicht, wobei die Wärmestromdichte auf der Ordinate über der Überhitzungstemperatur auf der Abszisse des Diagramms aufgetragen ist und W für die Wassergeschwindigkeit steht.
Figure 00030001

Claims (2)

  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 Kühlwassertemperatur einer Kokillenwand an wenigstens zwei Stellen im Bereich der Ablauföffnung einer Kupferplatte und dem zugeordneten wasserkasten gemessen wird,
    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 Wasserauslaufs 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 Blasenverdampfung kompensiert wird.
EP99116306A 1998-08-24 1999-08-19 Verfahren zum Messen und Regeln von Temperatur und Menge von Kühlwasser für wasserkühlbare Kokillenwände einer Stranggiesskokille Expired - Lifetime EP0992304B1 (de)

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