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

En savoir plus sur le livre

Die ThyssenKrupp Stahl AG betreibt seit 1999 eine Dünnbrammen-Gießanlage in einem integrierten Hüttenwerk, die auf eine Jahresleistung von 2,0 Mio. t/a ausgelegt ist. Die Anlage produziert Dünnbrammen mit einer Breite von bis zu 1600 mm und einer Dicke von maximal 63 mm. Die verwendete Kokille hat eine trichterförmige Ausbauchung und eine Länge von 1100 mm, was größere Freiheiten in der geometrischen Gestaltung des Tauchausgusses ermöglicht. Eine umfassende Untersuchung des Tauchausgusses mittels CFD-Programms zeigte, dass der 2-Port-Tauchausguss erheblichen Optimierungsbedarf aufwies, da der Stahlstrom tief in die Schmelze eindrang und die Erstarrung behinderte. Der neu entwickelte Tauchausguss mit 6 Austrittsöffnungen sorgt für die Ausbildung von 6 einzelnen Freistrahlen. Die numerischen Ergebnisse belegen, dass negative Aspekte wie hohe Strömungs- und Temperaturgradienten sowie ein ungleichmäßiges Strangschalenprofil wesentlich reduziert werden konnten. Im praktischen Einsatz hat sich der 6-Loch-Tauchausguss als erfolgreich erwiesen, da er problemlos aufgeheizt werden kann und keine Gefahren für Kleber oder Gießabbrüche birgt. Die Austrittsöffnungen bleiben bei sicherer Calcium-Metallurgie frei und zeigen keinen erosiven Verschleiß. Geometrische Anpassungen sind jedoch bei niedrigen Gießleistungen erforderlich, und weitere betriebliche Einsätze sind nötig, um die statistische Aussagekraft zur Verbesserung der Produktqualitä