Kühlung von Walzdraht und Ferinstahl
Das entstehende Gefüge und die Qualität des Walzgutes werden stark beeinflusst von der Technologie des Walzprozesses und der Integration innovativer Kühlstrecken in den Gesamtprozess. Derartige Kühlstrecken erfordern eine durchgängige Prozesssimulation, um eine flexible Anpassung an die zu walzenden Materialien/Qualitäten und Durchmesser zu ermöglichen.
Die Untersuchungen konzentrieren sich insbesondere auf:
- den Wärmeübergang in Intensivkühlrohren und
- die Auslegung von Luftkühlstrecken (z. B. STELMOR-Verfahren).
Es wurde ein mathematisches Modell entwickelt, welches sowohl den im Intensivkühlrohr vorherrschenden Wärmeübergang im Bereich des konvektionskontrollierten Filmsiedens als auch den einphasigen Wärmeübergang bei ruhender und bewegter Innenwand (Draht) beschreibt. Die Grundlage hierfür bilden umfangreiche Untersuchungen zum Einfluss der Turbulenzbuchsen auf den ein- und zweiphasigen Wärmeübergang. Hierfür steht eine Versuchsanlage zur Verfügung, mit der Messdaten zum einphasigen und zweiphasigen Wärmeübergang gewonnen werden können.
Das entwickelte Simulationsprogramm für den Bereich der Luftkühlstrecke basiert auf einem zweidimensionalen Modell zur Beschreibung des Wärmeübergangs in Abhängigkeit der Drahtgeometrie und der technologischen Parameter. Zur Verifizierung und Anpassung des Modells wurden umfangreiche experimentelle Untersuchungen in einem Drahtwalzwerk durchgeführt.
Intensivkühlrohr: schematischer Aufbau und Drahtabkühlung in der Luftkühlstrecke
Geschwindigkeitsfelder in Abhängigkeit der Buchsengeometrie
Lindemann, A.; Schmidt, J.; Boye, H.: Numerical simulation and infrared-thermographic measurement of the cooling of wire rod. Heat Transfer (2002), Proceedings of the Twelfth International Heat Transfer Conference, S. 735-740.