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

Beschreibung

[0001] 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.

[0002] 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.

[0003] 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.

[0004] 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.

[0005] 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.

[0006] 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.

[0007] 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.

[0008] 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.

Ansprüche

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.

Claims

1. Method of measuring and regulating temperature and quantity of cooling water, which flows per unit time through water-coolable chill mould walls, in particular, independent of one another and consisting of copper plates, of a continuous casting chill mould, wherein the cooling water temperature of a chill mould wall is measured at at least two places in the region of the drain opening of a copper plate and the associated water tank, characterised in that the flow speed and the water pressure of the cooling system are so set in the region of the water outlet side or the water drain openings of a copper plate that the lowest temperature in the region of the water outlet lies at the limit of the boiling temperature and that for all higher temperatures a bubble evaporation is stimulated in the case of sub-cooled boiling of the cooling water.

2. Method according to claim 1, characterised in that the flow speed and the coolant pressure in the cooling channels is set to be constant in such a manner that compensation for an increased heat loading is provided by a correspondingly increased bubble evaporation.

Revendications

1. Procédé de mesure et de réglage de la température et de la quantité d'eau de refroidissement s'écoulant par unité de temps à travers les parois de lingotière en plaques de cuivre refroidissables à l'eau, notamment indépendantes les unes des autres, d'une lingotière de coulée continue, la température de l'eau de refroidissement d'une paroi de lingotière étant mesurée à au moins deux endroits dans la zone de l'ouverture d'évacuation d'une plaque de cuivre et dans le réservoir d'eau associé,
caractérisé en ce que
la vitesse d'écoulement et la pression d'eau du système de refroidissement sont réglées dans la zone du côté de sortie de l'eau ou des ouvertures de sortie d'eau d'une plaque de cuivre de manière à ce que la température la plus basse dans la zone de l'évacuation d'eau soit à la limite de la température d'ébullition, et que, pour toutes les températures plus élevées, une évaporation en bulles soit initiée lors de l'ébullition refroidie de l'eau de refroidissement.

2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
la vitesse d'écoulement et la pression du produit refroidisseur sont réglées constamment dans les canaux de refroidissement, de manière à ce qu'une sollicitation thermique accrue soit compensée par une évaporation en bulles accrue en conséquence.

Zeichnung