Abstract
In the secondary cooling zone of the continuous casting process, the steel is cooled down by water and water-air nozzles. The cooling has to be sufficiently intensive to ensure a certain shell thickness and the controlled solidification of the strand. Furthermore, a controlled and uniform cooling strategy is important to minimize the amount of defects in the solidified steel. To determine the cooling characteristics of different nozzles at different operation parameters, the Nozzle Measuring Stand (NMS) at Montanuniversitaet Leoben is used. In the first part of this work, the measuring principle of the NMS is explained. Secondly, the influence of different cooling parameters is discussed. The water distribution (WD) and the heat transfer coefficient (HTC) for a single nozzle type have been measured using the NMS. To show the change in cooling intensity over the width of the spray, the HTC has been determined in several positions. Of particular interest is the area of overlapping of the spray cones. The modified process parameters for this investigation are the water flow, air pressure, and casting velocity.
Zusammenfassung
In der Sekundärkühlzone des Stranggießprozesses wird der erstarrende Stahl mit Wasser und Wasser-Luft Düsen abgekühlt. Diese Kühlung muss ausreichend hoch sein, um eine gewisse Strangschalendicke und schlussendlich die Durcherstarrung des Materials sicherzustellen. Des Weiteren soll der Kühlvorgang möglichst gleichmäßig und kontrolliert erfolgen, um Fehler im erstarrten Stahl zu minimieren. Zur Feststellung der Kühleigenschaften unterschiedlichster Düsen wird der Düsenmessstand (NMS) der Montanuniversität Leoben verwendet. Im ersten Teil dieses Artikels wird das Messprinzip dieses Messstandes erörtert. Anschließend wird der Einfluss verschiedener Düsenbetriebsparameter gezeigt. Dazu wurden die Wasserverteilung (WD) und der Wärmeübergangskoeffizient (HTC) für einen Düsentyp bei variierenden Parametern gemessen. Um die Änderung der Kühleigenschaften über die Sprühbreite zu zeigen, wurden Messungen an mehreren Positionen durchgeführt. Von besonderem Interesse hierbei war die Zone der Überlappung zweier Düsen. Die Betriebsparameter, welche für diese Arbeit variiert wurden, waren der Wasserdurchfluss, der Luftdruck sowie die Gießgeschwindigkeit.
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Acknowledgements
The authors gratefully acknowledge the funding support of K1-MET GmbH, metallurgical competence center. The research program of the K1-MET competence center is supported by COMET (Competence Center for Excellent Technologies), the Austrian program for competence centers. COMET is funded by the Federal Ministry for Transport, Innovation and Technology, the Federal Ministry for Science, Research and Economy, the provinces of Upper Austria, Tyrol and Styria as well as the Styrian Business Promotion Agency (SFG).
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Preuler, L., Bernhard, C., Ilie, S. et al. Experimental Investigations on Spray Characteristics of Water-Air Nozzles. Berg Huettenmaenn Monatsh 163, 29–36 (2018). https://doi.org/10.1007/s00501-017-0693-5
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