EP1256400A1 - Process for delaying the formation of deposits in the cooling channels of continuous casting moulds - Google Patents
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/055—Cooling the moulds
Definitions
- the invention relates to a method for delaying the formation of deposits on heat exchange surfaces in continuous casting molds.
- cooling water quality If the cooling water quality is complied with, the usual requirements are in normal operation more or less sufficient to prevent fouling. But because ensuring water quality is mostly a responsibility the plant operator is located, one tries to specify operational measures, in order to prevent the formation of deposits even in less favorable cooling water conditions or at least significantly delay it.
- induction phase precedes the actual fouling process and is by adhering the first crystals to the heat transfer surface and their Combined to form a compact fouling layer.
- the fouling layer begins to grow, which increases with increasing associated with the mold temperature.
- the duration of the induction phase depends on Material and the structure of the cooling channel surface. The criteria of the unwanted Formation of fouling layers due to crystalline deposits basically known.
- Influencing the flow guidance Another measure to intervene to reduce fouling is targeted Influencing the flow guidance.
- Other methods such as for example, the pulsating flow control can be used successfully. Becomes an oscillation is superimposed on the flow with an increase in speed over time, so the balance of forces between deposition and removal forces shifts in favor of an increased removal rate.
- the publication describes the accumulation of undesirable crystal deposits (Fouling), which reduces the effectiveness of heat exchangers.
- fouling undesirable crystal deposits
- there a model is developed to describe the entire fouling process, because the main disadvantage of known models is the lack of a description the induction period or its influence by a core reaction rate and the adhesive forces between crystals and heat transfer surfaces.
- the deposition and removal process of crystal deposits depends on the free interface energy crystal / heat transfer surface. For a number industrial applications the only way is to use the free interfacial energy to influence the characteristics of the surface energy too modify, namely on the heat transfer surface.
- the first fouling-weakening strategy is based on the modification of energy and geometry with regard to the characteristics of heat transfer surfaces, with the aim of to realize extended duration of the induction period.
- DSA drop Shape Analysis
- the second fouling-weakening strategy is based on the overlaying of stationary ones Liquid streams. Such relapses shift the balance of power is supposed to provide an improved cleaning process.
- Have fouling experiments show that flow pulsation is a successful instrument to build up fouling deposits on heat transfer surfaces weaknesses.
- Document DE 198 52 473 C1 describes a mold plate of a mold Copper in a continuous caster.
- the mold plate has one in operation Continuous casting plant facing the molten metal or a partially solidified metal strand Work surface and at least one in the operation of the continuous caster Cooling surface contacting cooling medium.
- On the cooling surface of the mold plate applied a layer with a thermal conductivity at least in a partial area, which is smaller than the plate thermal conductivity of the mold plate.
- the object of the invention is based on a method for delaying the formation of deposits on heat exchange surfaces in continuous casting molds and thus the service life of the mold plates to extend and improve the profitability of the foundry.
- the so-called induction phase extended. Because this phase is the actual fouling process preceded by a merger of the first crystal attachments on the heat transfer surface and growing together to form a flat fouling layer much more difficult, which has a positive effect on the service life of the mold plates affects and significantly improves the profitability of the foundry.
- An embodiment of the method provides that it can be combined is carried out by at least two of the aforementioned measures. With the interaction is at least two of the measures according to the invention not only summed up their effectiveness, but through mutual interaction further strengthened and thus the operational effectiveness on the overall system clearly improved.
- One embodiment of the invention provides, for example, that processing the Heat exchanger surfaces on the exposed cooling channels of a mold plate removed water box is made. With this measure Processing problems of closed heat exchange channels advantageous avoided and thus the corresponding processing costs significantly reduced.
- the heat exchange surfaces can then be machined according to one of the Processing types such as lapping, drawing grinding or rolling are carried out. According to a further embodiment of the invention, the processing can also by sandblasting or shot peening.
- Another way of processing heat exchanger surfaces is a mold before that with a galvanic layer or with a chemically applied Layer of metal, in particular chromium or nickel, of at least 2 up to 3 ⁇ m are coated.
- a nickel layer can preferably also be used an extremely thin copper pre-layer with a thickness of approx. 1 ⁇ m. Thereby a non-porous coating is produced. With a particularly thin and Even chrome plating is usually copper-plated, then nickel-plated and finally a chrome layer of less than 1 ⁇ m thick is applied. hard chrome plating is obtained in baths with a high current density and elevated temperature.
- the galvanic layer can also be used as a bright nickel plating or as Hard chrome plating layer can be formed.
- the amorphous hydrocarbon layer For example, like DLC (Diamond Like Carbon) layer using a CVD (Chemical Vapor Deposition) process can be applied.
- the temperature of the mold plates preferably on several Positions are continuously monitored and registered, and that with disproportionate Temperature rise the mold is replaced or regenerated.
- the measures proposed according to the invention result in considerable cost minimization in the continuous casting process by protecting the cooling channels in the mold plates against fouling.
- the availability of molds is increased.
- the economy of the entire casting process is improved.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verzögerung der Belagbildung an Wärmeaustauschflächen in Stranggießkokillen.The invention relates to a method for delaying the formation of deposits on heat exchange surfaces in continuous casting molds.
Bei Stranggießanlagen bilden sich als Folge hoher Wärmestromdichte bspw. in den Kühlwasserkanälen dünne kristalline Ablagerungen durch Ausfällung gelöster Salze und/oder durch Ablagerung von feinstverteilten Feststoffpartikeln. Dieser Vorgang wird Fouling genannt, und ist beim Bau und Betrieb von Wärmetauschern bspw. Röhrenwärmetauschern in Kraftwerkanlagen bekannt und erforscht.In continuous casting plants, high heat flow density, for example, in thin crystalline deposits in the cooling water channels due to precipitation Salts and / or by depositing finely divided solid particles. This Process is called fouling, and is in the construction and operation of heat exchangers For example, known and researched tube heat exchangers in power plants.
Wegen der geringen Wärmeleitfähigkeit der abgelagerten Schichten führen derartige Ablagerungen zu einem Anstieg des Wärmedurchgangswiderstands und damit bei Stranggießkokillen zu einer Erhöhung der Kokillentemperatur auf der Stahlseite. Dieser Vorgang hat besonders dann einen negativen Einfluß auf die Standzeit der Kokillen, wenn das Fouling frühzeitig beginnt.Because of the low thermal conductivity of the deposited layers, such Deposits to an increase in the thermal resistance and thus in continuous casting molds to an increase in the mold temperature on the Steel side. This process has a negative impact on the Tool life if the fouling starts early.
Übliche Vorgaben für die Kühlwasserqualität sind, sofern sie eingehalten werden, im Normalbetriebsfall mehr oder weniger ausreichend, um Fouling zu verhindern. Weil aber die Gewährleistung der Wasserqualität zumeist in der Verantwortung der Anlagenbetreiber liegt, ist man bestrebt, betriebliche Maßnahmen vorzugeben, um auch bei ungünstigeren Kühlwasserbedingungen die Belagbildung zu verhindert oder zumindest erheblich zu verzögern.If the cooling water quality is complied with, the usual requirements are in normal operation more or less sufficient to prevent fouling. But because ensuring water quality is mostly a responsibility the plant operator is located, one tries to specify operational measures, in order to prevent the formation of deposits even in less favorable cooling water conditions or at least significantly delay it.
Eine bekannte Maßnahme hierfür besteht darin, die sogenannte Induktionsphase zu verlängern. Diese Phase geht dem eigentlichen Fouling-Vorgang voraus und ist durch das Anhaften erster Kristalle an der Wärmeübertragungsfläche und deren Zusammenschluß zu einer kompakten Foulingschicht gekennzeichnet.A known measure for this is the so-called induction phase to extend. This phase precedes the actual fouling process and is by adhering the first crystals to the heat transfer surface and their Combined to form a compact fouling layer.
Anschließend beginnt die Foulingschicht zu wachsen, was mit erhöhtem Anstieg der Kokillentemperatur einhergeht. Die Dauer der Induktionsphase hängt vom Material und der Struktur der Kühlkanaloberfläche ab. Die Kriterien der unerwünschten Entstehung von Fouling-Schichten durch kristalline Ablagerungen sind grundsätzlich bekannt.Then the fouling layer begins to grow, which increases with increasing associated with the mold temperature. The duration of the induction phase depends on Material and the structure of the cooling channel surface. The criteria of the unwanted Formation of fouling layers due to crystalline deposits basically known.
Bspw. beschäftigt sich die Veröffentlichung "Verminderung der Foulingschichtbildung auf Wärmeübertragungsflächen" in der Fachzeitschrift "Chemie Ingenieur Technik (71) 12/99, Seiten 1391 bis 1395" mit dem Problem der Fouling-Entstehung beim Einsatz von Wärmetauschern, insbesondere in der chemischen und pharmazeutischen sowie der Lebensmittelindustrie.For example. deals with the publication "Reduction of fouling layer formation on heat transfer surfaces "in the journal" Chemie Ingenieur Technik (71) 12/99, pages 1391 to 1395 "with the problem of fouling when using heat exchangers, especially in chemical and pharmaceutical as well as the food industry.
Weil die Foulingschichten zu einem deutlichen Ansteig der Wärmedurchgangswiderstände an Wärmetauschern führen, werden dadurch vor allem die Investitions-, Betriebs- und Wartungskosten erhöht. Es wurden Methoden zur Verlängerung der Induktionsphase und der damit verbundenen Reduzierung der Foulingkosten untersucht: z. B. eine gezielte Beeinflussung der Grenzflächeneigenschaften Kristall/Wärmeübertrager zur Verringerung der Haftfestigung der Kristalle; oder eine Erhöhung der Schubbeanspruchung der Kristalle durch geeignete hydrodynamische Strömungsführung. Because the fouling layers lead to a significant increase in thermal resistance heat exchangers, the investment, Operating and maintenance costs increased. Methods of extending the Induction phase and the associated reduction in fouling costs examined: z. B. a targeted influencing of the interface properties crystal / heat exchanger to reduce the adhesion of the crystals; or one Increasing the shear stress on the crystals by means of suitable hydrodynamic Flow guidance.
Erfolgreiche Anti-Fouling-Strategien ergeben sich durch Kombination beider Maßnahmen. Für einen erfolgreichen Kristallabtrag muß die durch die Flüssigkeit auf die Kristalle ausgeübte Schubbeanspruchung diejenigen Kräfte überschreiten, die durch die Adhäsionseigenschaften gekennzeichnet sind.Successful anti-fouling strategies result from a combination of both measures. For the crystal to be removed successfully, it must be removed by the liquid the crystals exerted shear stress exceed those forces are characterized by the adhesive properties.
Eine weitere Maßnahme, foulingmindernd einzugreifen, besteht in der gezielten Beeinflussung der Strömungsführung. Hierfür können andere Methoden, wie bspw. die der pulsierenden Strömungsführung, mit Erfolg eingesetzt werden. Wird der Strömung eine Oszillation mit zeitlicher Geschwindigkeitserhöhung überlagert, so verschiebt sich das Kräfteverhältnis zwischen Ablagerungs- und Abtragungskräften zugunsten einer erhöhten Abtragungsrate.Another measure to intervene to reduce fouling is targeted Influencing the flow guidance. Other methods such as For example, the pulsating flow control can be used successfully. Becomes an oscillation is superimposed on the flow with an increase in speed over time, so the balance of forces between deposition and removal forces shifts in favor of an increased removal rate.
Auch hierbei kann die Kombination der beschriebenen Maßnahmen mit anderen Maßnahmen zur Fouling-Verminderung in Wärmeübertragern zu einer erfolgreichen Anti-Fouling-Strategie führen.The combination of the measures described with others can also be used here Measures to reduce fouling in heat exchangers to a successful one Lead anti-fouling strategy.
Eine weitere wissenschaftliche Veröffentlichung in der Fachzeitschrift Int. J. Therm. Sci (1999) 38, Seiten 944 - 954 mit dem Titel "Influence of the interfacial free energy crystal/heat transfer surface on the induction period during fouling" befaßt sich mit Maßnahmen zum Anti-Foulding in Wärmeüberträgern.Another scientific publication in the journal Int. J. Therm. Sci (1999) 38, pages 944-954 with the title "Influence of the interfacial free energy crystal / heat transfer surface on the induction period during fouling " deals with anti-molding measures in heat exchangers.
Die Veröffentlichung beschreibt die Anhäufung von unerwünschten Kristallniederschlägen (Fouling), welche die Wirksamkeit von Wärmetauschern reduziert. Dabei wird ein Modell für die Beschreibung des gesamten Foulingprozesses entwickelt, denn der hauptsächliche Nachteil bekannter Modelle ist das Fehlen einer Beschreibung der Induktionsperiode bzw. deren Beeinflussung durch eine Kemreaktionsrate und die Haftkräfte zwischen Kristallen und Wärmetransfer-Oberflächen. Der Ablagerungs- und Beseitigungsprozeß der Kristallniederschläge hängt ab von der freien Grenzflächenenergie Kristall/Wärmeübergangsfläche. Für eine Anzahl industrieller Anwendungen besteht die einzige Möglichkeit darin, die freie Grenzflächenenergie zu beeinflussen, um die Charakteristika der Oberflächenenergie zu modifizieren, und zwar an der Wärmeübergangsfläche.The publication describes the accumulation of undesirable crystal deposits (Fouling), which reduces the effectiveness of heat exchangers. there a model is developed to describe the entire fouling process, because the main disadvantage of known models is the lack of a description the induction period or its influence by a core reaction rate and the adhesive forces between crystals and heat transfer surfaces. The deposition and removal process of crystal deposits depends on the free interface energy crystal / heat transfer surface. For a number industrial applications the only way is to use the free interfacial energy to influence the characteristics of the surface energy too modify, namely on the heat transfer surface.
Basierend auf experimentellen Untersuchungen der Oberflächenenergie verschiedener metallischer und nichtmetallischer Materialien mit geringer Energie wurde deren Fouling-Wirksamkeit unter dem Einfluß eines Flüssigkeitsstromes einer Kalziumsulfatlösung ermittelt. Dabei erwies sich die Entwicklung von neuem Oberflächenmaterial, wie bspw. DLC (Diamond Like Carbon) Schichten als eine der Strategien zur Verlängerung der Induktionsperiode.Based on experimental studies of the surface energy of various metallic and non-metallic materials with low energy their fouling effectiveness under the influence of a liquid flow of a calcium sulfate solution determined. The development of new surface material, such as DLC (Diamond Like Carbon) layers as one of the Strategies to extend the induction period.
Eine weitere Veröffentlichung aus der Zeitschrift Chemical Engineering and Processing 38 (1999), Seiten 449 - 461 beschäftigt sich unter der Überschrift "Influence of the adhesion force crystal/heat exchanger surface on fouling mitigation" mit der Häufung unerwünschter kristalliner Ablagerungen (Fouling), welche die Wirksamkeit von Wärmetauschern erheblich schwächt. Um die Kosten von Fouling zu minimieren, werden zwei Strategien entwickelt. Die erste Fouling-Schwächungs-Strategie beruht auf der Modifikation von Energie und Geometrie bezüglich der Charakteristika von Wärmeübergangsflächen, mit dem Ziel, eine verlängerte Dauer der Induktionsperiode zu realisieren. Mittels einer DSA (Drop Shape Analysis) Meßanordnung wurde das Zusammenwirken an der Grenzfläche Kristall/Wärmetransferfläche bestimmt. Die Entwicklung eines Modells für Unterbrechungsenergie und ein Grenzflächen-Defekt-Modell bezieht sich auf Benetzungscharakteristika von Anhaftungs-Phänomenen. Damit wurde eine erste Auswahl von Oberflächenmaterial abgeschätzt. Ferner wurde der Einfluß von Oberflächentopographie auf das Zusammenwirken von Grenzflächen analysiert.Another publication from Chemical Engineering and Processing 38 (1999), pages 449-461, deals with the heading "Influence of the adhesion force crystal / heat exchanger surface on fouling mitigation " with the accumulation of undesirable crystalline deposits (fouling), which the Effectiveness of heat exchangers weakens considerably. To the cost of fouling to minimize, two strategies are developed. The first fouling-weakening strategy is based on the modification of energy and geometry with regard to the characteristics of heat transfer surfaces, with the aim of to realize extended duration of the induction period. Using a DSA (drop Shape Analysis) measurement arrangement was the interaction at the interface Crystal / heat transfer area determined. Development of a model for interrupt energy and an interface defect model relates to wetting characteristics of attachment phenomena. This was a first selection estimated from surface material. Furthermore, the influence of surface topography analyzed for the interaction of interfaces.
Die zweite Fouling-Schwächungs-Strategie basiert auf der Überlagerung stationärer Flüssigkeitsströme. Solche Schübe-Verlagerung des Gleichgewichts der Kräfte soll für einen verbesserten Abreinigungsprozeß sorgen. Fouling-Experimente haben ergeben, daß die Strömungs-Pulsation ein erfolgreiches Instrument darstellt, um den Aufbau von Fouling-Ablagerungen auf Wärmeübergangsflächen zu schwächen.The second fouling-weakening strategy is based on the overlaying of stationary ones Liquid streams. Such relapses shift the balance of power is supposed to provide an improved cleaning process. Have fouling experiments show that flow pulsation is a successful instrument to build up fouling deposits on heat transfer surfaces weaknesses.
Das Dokument DE 198 52 473 C1 beschreibt eine Kokillenplatte einer Kokille aus Kupfer in einer Stranggießanlage. Die Kokillenplatte hat eine im Betrieb der Stranggießanlage der Metallschmelze bzw. einem teilerstarrten Metallstrang zugewandte Arbeitsfläche und mindestens eine im Betrieb der Stranggießanlage ein Kühlmedium kontaktierende Kühlfläche. Auf die Kühlfläche der Kokillenplatte ist zumindest in einem Teilbereich eine Schicht mit einer Wärmeleitfähigkeit aufgebracht, die kleiner als die Platten-Wärmeleitfähigkeit der Kokillenplatte ist.Document DE 198 52 473 C1 describes a mold plate of a mold Copper in a continuous caster. The mold plate has one in operation Continuous casting plant facing the molten metal or a partially solidified metal strand Work surface and at least one in the operation of the continuous caster Cooling surface contacting cooling medium. On the cooling surface of the mold plate applied a layer with a thermal conductivity at least in a partial area, which is smaller than the plate thermal conductivity of the mold plate.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verzögerung der Belagbildung von Wärmeaustauschflächen in Stranggießkokillen anzugeben und damit die Standzeit der Kokillenplatten zu verlängern und die Wirtschaftlichkeit des Gießbetriebes zu verbessern.Starting from the aforementioned prior art, the object of the invention is based on a method for delaying the formation of deposits on heat exchange surfaces in continuous casting molds and thus the service life of the mold plates to extend and improve the profitability of the foundry.
Zur Lösung der Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 mit der Erfindung folgende Maßnahme vorgeschlagen: mechanische Beeinflussung der Oberflächenglätte der Wärmeaustauschflächen nach Maßgabe von Material und Struktur der Wärmeaustauschflächen bzw. Beschichtung der Wärmeaustauschflächen mit einer relativ dünnen und gut wärmeleitenden Schicht; bzw. pulsierende Strömungsführung an den Wärmeaustauschflächen, wobei der Strömung eine Oszillation mit zeitweiliger Geschwindigkeitserhöhung überlagert wird.To solve the problem is in a method according to the preamble of claim 1 proposed the following measure with the invention: mechanical influencing the surface smoothness of the heat exchange surfaces in accordance with of material and structure of the heat exchange surfaces or coating of the Heat exchange surfaces with a relatively thin and good heat-conducting layer; or pulsating flow guidance on the heat exchange surfaces, the Flow overlaid an oscillation with a temporary speed increase becomes.
Mit den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen wird die sogenannte Induktionsphase verlängert. Weil diese Phase dem eigentlichen Fouling-Vorgang vorausgeht, ist ein Zusammenschluß erster Kristallanhaftungen an der Wärmeübertragungsfläche und deren Zusammenwachsen zu einer flächigen Foulingschicht wesentlich erschwert, was sich positiv auf die Standzeit der Kokillenplatten auswirkt und die Wirtschaftlichkeit des Gießbetriebes erheblich verbessert.With the measures proposed according to the invention, the so-called induction phase extended. Because this phase is the actual fouling process preceded by a merger of the first crystal attachments on the heat transfer surface and growing together to form a flat fouling layer much more difficult, which has a positive effect on the service life of the mold plates affects and significantly improves the profitability of the foundry.
Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß es mit Hilfe einer Kombination von wenigstens zwei der zuvor genannten Maßnahmen durchgeführt wird. Mit dem Zusammenwirken wenigstens zwei der erfindungsgemäßen Maßnahmen wird nicht nur deren Wirksamkeit summiert, sondern durch gegenseitige Wechselwirkung weiter verstärkt und damit die betriebliche Wirksamkeit auf die Gesamtanlage deutlich verbessert.An embodiment of the method provides that it can be combined is carried out by at least two of the aforementioned measures. With the interaction is at least two of the measures according to the invention not only summed up their effectiveness, but through mutual interaction further strengthened and thus the operational effectiveness on the overall system clearly improved.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht bspw. vor, daß eine Bearbeitung der Wärmetauscherflächen an den freigelegten Kühlkanälen einer Kokillenplatte bei abgenommenem Wasserkasten vorgenommen wird. Mit dieser Maßnahme werden Bearbeitungsprobleme geschlossener Wärmeaustauschkanäle vorteilhaft vermieden und damit die entsprechenden Bearbeitungskosten deutlich reduziert.One embodiment of the invention provides, for example, that processing the Heat exchanger surfaces on the exposed cooling channels of a mold plate removed water box is made. With this measure Processing problems of closed heat exchange channels advantageous avoided and thus the corresponding processing costs significantly reduced.
Dabei kann dann die Bearbeitung der Wärmetauschoberflächen nach einer der Bearbeitungsarten wie Läppen, Ziehschleifen oder Rollieren vorgenommen werden. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Bearbeitung auch durch Sandstrahlen oder durch Kugelstrahlen vorgenommen werden.The heat exchange surfaces can then be machined according to one of the Processing types such as lapping, drawing grinding or rolling are carried out. According to a further embodiment of the invention, the processing can also by sandblasting or shot peening.
Eine andere Art der Bearbeitung von Wärmetauscherflächen einer Kokille sieht vor, daß diese mit einer galvanischen Schicht oder mit einer chemisch aufgetragenen Schicht aus Metall, insbesondere von Chrom oder Nickel von mindestens 2 bis 3 µm überzogen werden.Another way of processing heat exchanger surfaces is a mold before that with a galvanic layer or with a chemically applied Layer of metal, in particular chromium or nickel, of at least 2 up to 3 µm are coated.
Hierzu wird auf der Wärmeaustauschfläche einer Kokille bspw. durch Elektrolyse in einem Bad ein metallischer Niederschlag erzeugt, dessen Dicke von der Stromdichte und der Expositionszeit abhängt. Vorzugsweise kann eine Nickelschicht mit einer äußerst dünnen Kupfervorschicht von ca. 1 µm Dicke unterlegt sein. Dadurch wird ein porenfreier Überzug erzeugt. Bei einem besonders dünnen und gleichmäßigen Verchromen wird in der Regel erst verkupfert, dann vernickelt und zuletzt eine Chromschicht von weniger als 1 µm Dicke aufgetragen. Hartverchromungen erhält man in Bädern mit hoher Stromdichte und erhöhter Temperatur. Auch kann die galvanische Schicht als Glanzvernickelungsschicht oder als Hartverchromungsschicht ausgebildet sein.For this purpose, on the heat exchange surface of a mold, for example by electrolysis in a bath produces a metallic precipitate, the thickness of which depends on the current density and depends on the exposure time. A nickel layer can preferably also be used an extremely thin copper pre-layer with a thickness of approx. 1 µm. Thereby a non-porous coating is produced. With a particularly thin and Even chrome plating is usually copper-plated, then nickel-plated and finally a chrome layer of less than 1 µm thick is applied. hard chrome plating is obtained in baths with a high current density and elevated temperature. The galvanic layer can also be used as a bright nickel plating or as Hard chrome plating layer can be formed.
Und schließlich kann die Schicht aus einer amorphen Kohlenwasserstoffschicht, bspw. wie DLC (Diamond Like Carbon) Schicht mittels eines CVD (Chemical Vapor Deposition) Verfahrens aufgebracht werden. Vorgeschlagen wird auch die Lotuseffekt Oberfläche der Wärmeaustauschflächen oder das Beschichten der Wärmetauschflächen mit sog. Lotuseffekt-Materialien, bspw. auf anorganischer Basis, auf denen das Ankristallisieren von Belägen verhindert wird. Unter Lotuseffekt wird die gezielte Mikrorauhigkeit in elektronenmikroskopischer Dimension der Oberfläche verstanden, deren Kontaktfläche mit den Ablagerungspartikeln so gering ist, dass diese Substanzen nicht haften bleiben.And finally, the amorphous hydrocarbon layer, For example, like DLC (Diamond Like Carbon) layer using a CVD (Chemical Vapor Deposition) process can be applied. The is also proposed Lotus effect surface of the heat exchange surfaces or the coating of the Heat exchange surfaces with so-called lotus effect materials, for example on inorganic Basis on which the crystallization of deposits is prevented. Under lotus effect is the targeted micro-roughness in the electron microscopic dimension understood the surface, the contact surface with the deposition particles so it is small that these substances do not stick.
Zusätzlich zu einem oder mehreren der vorgenannten Maßnahmen kann zur Hemmung des Stoffüberganges an der Phasengrenze der Wärmeübergangsflächen der im geschlossenen Kreislauf geführten Wärmeübertragungsflüssigkeit eine organische Säure, bspw. eine Essigsäure, zugesetzt werden. Diese verringert an der Grenzfläche die Haftkräfte von einzelnen Kristallen und trägt somit zur weiteren Verlängerung der Induktionsphase des Fouling-Prozesses bei.In addition to one or more of the aforementioned measures, Inhibition of mass transfer at the phase boundary of the heat transfer surfaces the heat transfer liquid in a closed circuit an organic acid, for example an acetic acid, can be added. This decreased at the interface, the adhesive forces of individual crystals and thus contributes to further extension of the induction phase of the fouling process.
Es kann ferner vorgesehen sein, daß zur Kontrolle der Belagbildung in Kühlkanälen einer Stranggießkokille die Temperatur der Kokillenplatten bevorzugt an mehreren Stellen laufend überwacht und registriert wird, und daß bei überproportionalem Temperaturanstieg die Kokille ausgetauscht oder regeneriert wird.It can also be provided that to control the formation of deposits in cooling channels one continuous casting mold, the temperature of the mold plates preferably on several Positions are continuously monitored and registered, and that with disproportionate Temperature rise the mold is replaced or regenerated.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen ergeben eine erhebliche Kostenminimierung beim Stranggießprozeß durch Schutz der Kühlkanäle in den Kokillenplatten gegen das sog. Fouling. Die Verfügungsdauer von Kokillen wird erhöht. Die Wirtschaftlichkeit des gesamten Gießprozesses wird verbessert.The measures proposed according to the invention result in considerable cost minimization in the continuous casting process by protecting the cooling channels in the mold plates against fouling. The availability of molds is increased. The economy of the entire casting process is improved.
Claims (12)
gekennzeichnet durch
wenigstens eine der folgenden Maßnahmen:
marked by
at least one of the following:
gekennzeichnet durch,
die Kombination von wenigstens zwei der Maßnahmen a), b) oder c). Method according to claim 1,
marked by,
the combination of at least two of measures a), b) or c).
dadurch gekennzeichnet, daß eine Bearbeitung der Wärmetauschflächen der Kühlkanäle in einer Kokillenplatte oder der offenen Kühlkanäle in der der Schmelze abgewandten Seite einer Kokillenplatte.The method of claim 1 or 2,
characterized in that processing the heat exchange surfaces of the cooling channels in a mold plate or the open cooling channels in the side of the mold plate facing away from the melt.
dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberflächenglättung durch Bearbeitung nach einer der Bearbeitungsarten wie Läppen, Ziehschleifen oder Rollieren vorgenommen wird.Method according to one or more of claims 1 to 3,
characterized in that surface smoothing is carried out by machining according to one of the types of machining such as lapping, drawing grinding or rolling.
dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberflächenbearbeitung durch Sandstrahlen oder Kugelstrahlen vorgenommen wird.Method according to one or more of claims 1 to 3,
characterized in that surface treatment is carried out by sandblasting or shot peening.
dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherflächen einer Kokille mit einer galvanischen Schicht oder chemisch aufgetragenen Schicht aus Metall, insbesondere von Chrom oder Nickel, überzogen werden.Method according to claim 1,
characterized in that the heat exchanger surfaces of a mold are coated with a galvanic layer or chemically applied layer of metal, in particular chromium or nickel.
dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht als Glanzvernickelungsschicht oder als Hartverchromungsschicht ausgebildet wird.Method according to claim 6,
characterized in that the layer is formed as a bright nickel plating layer or as a hard chromium plating layer.
dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht mit einer amorphen Kohlenwasserstoffschicht, bspw. wie DLC (Diamond Like Carbon)-Schicht, mittels eines CVD (Chemical Vapor Deposition)-Verfahrens aufgebracht wird.Method according to claim 1,
characterized in that the layer with an amorphous hydrocarbon layer, for example. As DLC (Diamond Like Carbon) layer, is applied by means of a CVD (Chemical Vapor Deposition) process.
dadurch gekennzeichnet, daß Metallbeschichtung mit einer Dicke von mindestens 2 bis 3 µm vorgenommen wird.Method according to claim 6 or 7,
characterized in that metal coating is carried out with a thickness of at least 2 to 3 µm.
dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu einem oder mehreren der vorgenannten Maßnahmen zur Hemmung des Stoffüberganges an der Phasengrenze der Wärmeübertragungsflächen der im geschlossenen Kreislauf geführten Wärmeübertragungsflüssigkeit eine organische Säure, bspw. Essigsäure, zugesetzt wird.Method according to one or more of claims 1 to 9,
characterized in that, in addition to one or more of the aforementioned measures for inhibiting mass transfer at the phase boundary of the heat transfer surfaces, an organic acid, for example acetic acid, is added to the heat transfer liquid carried in the closed circuit.
dadurch gekennzeichnet, daß zur Kontrolle der Belagbildung in Kühlkanälen einer Stranggießkokille die Temperatur der Kokillenplatten bevorzugt an mehreren Stellen laufend überwacht und registriert, und bei überproportionalem Temperaturanstieg die Kokille ausgetauscht oder regeneriert wird.Method according to one or more of claims 1 to 10,
characterized in that, in order to control the formation of deposits in cooling channels of a continuous casting mold, the temperature of the mold plates is preferably continuously monitored and registered at several points, and the mold is exchanged or regenerated in the event of a disproportionate rise in temperature.
dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauschflächen der Stranggießkokillen mit einer Lotuseffekt-Mikrorauhigkeit versehen sind oder mit Lotuseffekt-Materialien beschichtet sind.Method according to one or more of claims 1 to 11,
characterized in that the heat exchange surfaces of the continuous casting molds are provided with a lotus effect micro-roughness or are coated with lotus effect materials.
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