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Vortrag

Wirkung von Einflussgrößen auf den lokalen Wärmeübergang in der Sekundärkühlzone beim Strangguss

Dienstag (08.06.2021)
17:00 - 17:30 Uhr

17:00 - 17:30 Uhr

Ausgehend vom Kühlmechanismus in der Sekundärkühlzone beim Strangguss von Nichteisenmetallen wird eine Versuchsanlage vorgestellt, die es ermöglicht die Wirkung von Einflussgrößen auf den lokalen Wärmeübergang experimentell zu untersuchen. Variiert wurde die Stranggeschwindigkeit, die Oberflächenrauigkeit und die Wasserqualität bei Einsatz von Spray- und Vollstrahldüsen sowie Kokillenkühlung. Es zeigt sich, dass wiederholte Kühlungen der gleichen Oberfläche bei Einsatz von Spraydüsen zu einer Verkürzung der Kühlzeit führen. Andererseits wird die Kühlzeit mit ansteigender Oberflächenrauigkeit erheblich verkürzt, wenn dies mit Spraydüsen gemacht wird. Wird die Kühlung dagegen mit einer Vollstrahldüse durchgeführt, so ist der Einfluss der Rauigkeit marginal. Die untersuchten Aluminium- und Kupferlegierungen zeigen bei Kokillenkühlung kaum einen Einfluss der Rauigkeit auf den Kühlprozess. Auch ein Einfluss der Wasserqualität im unmittelbaren Auftreffbe-reich der Kokillenstrahlen konnte nicht festgestellt werden.

Parallel zu den Experimenten wurde ein Modell entwickelt, mit dem die Boilingkurve aus den Experimenten in Abhängigkeit der Oberflächentemperatur berechnet werden kann. Diese Boilingkurve ermöglicht die Vorausberechnung der Temperaturprofile beim Stranggussprozess. Ein Vergleich mit experimentellen Messungen zeigt eine hinreichende Übereinstimmung zwischen Experiment und Simulation. Werden diese Temperaturprofile mit den thermomechanischen Eigenschaften des Gussmaterials gekoppelt, so ist eine Vorausberechnung der Zug- und Druckspannungen im Material möglich. Auf diese Weise können neue Kühl- und Gießstrategien für neue Legierungen im Voraus bewertet werden.

Sprecher/Referent:
Prof. Dr. Eckehard Specht
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Weitere Autoren/Referenten:
  • M.Sc. Suresh babu Gopalkrishna
    Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
  • Dr.-Ing. Hermann Woche
    Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg