Warmteoverdracht Optimaliseren voor Kwaliteitsvol Continu Staalgieten

Tijdens continu gieten (CG) van staal, is zorgvuldige controle van de straan-afkoeling en groei van de schil langs de CG-machine van groot belang. Deze factoren spelen een belangrijke rol bij de vorming van scheuren en andere defecten die in het gegoten staalproduct kunnen ontstaan. Om defectvrije gegoten staalproducten te garanderen, moet de straan afgekoeld worden volgens een patroon dat afhangt van staalkwaliteit, staalproductafmetingen, gietsnelheid, en CG-machine ontwerp. Aan de andere kant, is de controle van de vloeibare bad-lengte een sleutelelement in het optimaliseren van de gietsnelheid met betrekking tot goede productiviteit. Dus speelt de warmteoverdracht een zeer belangrijke rol in de werking van de CG-machines, met name bij het gieten van scheurgevoelige staalkwaliteiten. Feitelijk controleren veel diverse fenomenen gelijktijdig de complexe reeks gebeurtenissen die de warmteoverdracht in het CG-proces regeren.

Temperatuursverloop en Verstofling

De temperatuur van vloeibaar staal in de tundish is typisch 30 °C tot 50 °C hoger dan de vloeistof-temperatuur. Aan het begin van het continue gietproces, wordt het vloeibare staal afgekoeld in een water-gekoelde kokervorm om een verstolde schil te vormen die het vloeibare bad bij de uitgang van de kokervorm kan ondersteunen. Typische temperatuur aan het einde van de kokervorm is 1100 °C en die in het centrum van de straan is 1550 °C. Aangezien staal niet bij een vaste temperatuur verstolt, maar over een temperatuurbereik, is er een 'mushy zone' waar het staal noch volledig vast noch volledig vloeibaar is. Staalkwaliteiten gebruikt in continu gieten zijn volledig vast onder een temperatuur variërend van 1350 °C tot 1500 °C, en de verstolting begint bij een temperatuur variërend van 1450 °C tot 1525 °C. Dit hangt sterk af van de inhoud van de legeringselementen in het staal.

Warmteoverdracht in het Verstolidende CG Staalproduct

Warmteoverdracht in het verstolidende CG staalproduct treedt op op een complexe manier aangezien de warmte die geëxtraheerd moet worden, afkomstig is van enthalpiewijzigingen in de staalstraan zowel van temperatuurdalingen als fasenveranderingen. De eerste wordt aangeduid als gevoelige warmteverandering en de tweede als latente warmte. Bovendien omvatten fasenveranderingen niet alleen de veranderingen tussen vaste fasen, maar ook de condities geproduceerd door de verstolting van een legering. Bijvoorbeeld, een mushy zone bestaat tussen de vloeistof- en solidus-temperaturen die afhangen van het koolstofgehalte van het staal. Daarnaast neemt de thermische weerstand toe naarmate de staalschildikte toeneemt van het meniscus tot de bodem van de kokervorm. Warmteoverdracht in deze regio is door geleiding.

Staalverstolting in het continue gietproces begint in de kokervorm, volgt in de secundaire afkoelzones en eindigt onder lucht-afkoelomstandigheden. Giettechnologie vereist zeer effectieve warmteoverdracht van het straanoppervlak naar de waterafkoelsystemen.

Het optreden van warmteoverdracht tijdens primaire (vloeibaar staal naar kokervorm), secundaire (sproeizones) en tertiaire (vrije straling) afkoelingsfasen zijn de belangrijkste fenomenen verbonden met het continue gieten van vloeibaar staal. Zowel de thermische gedragsvoorspelling als bepaling van dergelijke warmteoverdrachtssystemen is belangrijk aangezien het direct invloed heeft op verstolting, met name tijdens de initiële fase van de vaste schilvorming binnen de kokervorm.

Afkoeling en verstolting in continu gieten vinden hoofdzakelijk plaats in de secties van kokervorm en secundaire afkoeling. De afkoeling die in de kokervorm plaatsvindt, moet voldoende zijn om het vloeibare staal af te koelen tot het punt waar een vaste laag gevormd is op het oppervlak van voldoende dikte om het bad van vloeibaar staal binnen de staalschil mechanisch te ondersteunen als het de kokervorm verlaat. Het secundaire afkoelproces, aan de andere kant, moet voldoende zijn om het verstoltingproces geïnitieerd in de kokervorm te voltooien. De afkoelsnelheid is een kritieke parameter voor andere redenen ook aangezien een excessief grote afkoelsnelheid neigt tot het produceren van scheuren in de buigzone van het gegoten staalproduct en een excessief langzame afkoelsnelheid resulteert in een uiterst lang vloeibaar bad.

De processen die de warmteoverdracht in het CG-proces van vloeibaar staal beïnvloeden, zijn geleiding en convectie in het vloeibare staalgebied, geleiding in de verstolde schil, warmtetransport tussen de buitenlaag van de verstolde schil en de kokervorm-wandoppervlak, warmteleiding in de kokervorm, warmteoverdracht in de kokervorm tussen de kanaalwanden en het afkoelwater, warmteoverdracht binnen de secundaire afkoelzone door convectie en straling, warmteoverdracht tussen de verstolidende straan en de rollen door geleiding. Daarnaast hebben de thermische effecten gerelateerd aan de fasentransformaties die de verstolting vergezellen, een significante invloed op de warmteoverdracht.

De controle van warmteoverdracht in de kokervorm en secundaire afkoelzones speelt een essentiële rol in de verstolting van vloeibaar staal. De warmte-uitwisseling beperkt de gietsnelheid en beïnvloedt essentieel de vorming van de vaste schil.

Warmteoverdracht in de CG Kokervorm

Warmteoverdracht in de CG kokervorm is kritiek en wordt geregeld door veel complexe fenomenen. Wiskundige en computermodellering worden typisch gebruikt bij het ontwikkelen van een groter begrip van de kokervorm thermische condities, en om te helpen bij goed ontwerp en bedrijfspraktijken. De predominante transversale warmteoverdracht kan worden beschouwd als een stroom van warmte-energie door een reeks thermische weerstanden, van de hoge temperatuur bron van vloeibaar staal kern in de kokervorm naar de put van afkoelwater van het kokervorm-koelsysteem. De thermische weerstanden van warmteoverdracht zijn als volgt.

• Warmteoverdracht door de verstollende schil
• Warmteoverdracht van het staalschil-oppervlak (huid) naar de binnenkoperbekleding-oppervlak
• Warmteoverdracht door de koperkokervorm
• Warmteoverdracht van de buitenkoperbekleding-oppervlak naar het kokervorm-afkoelwater

In de kokervormregio wordt warmteoverdracht gecontroleerd door het volgende. (Fig. 1)

• Convectie van vloeibare superheat naar het schiloppervlak
• Verstolting (latente warmte evolutie in de mushy zone)
• Geleiding door de vaste schil
• De grootte en eigenschappen van de interface tussen de schil en de kokervorm
• Geleiding door de koperkokervorm
• Convectie naar het kokervorm-afkoelwater

Fig. 1 Warmteoverdrachtsmechanisme in kokervormregio

Warmteoverdracht van staalschil-oppervlak naar binnenkoperbekleding-oppervlak is het meest complex en is de controlerende stap in de kokervorm. Het betreft voornamelijk twee mechanismen van warmteoverdracht: (i) geleiding, en (ii) straling. Het opvallende kenmerk van deze warmteoverdrachtstap is de krimp van het verstolidende staal (wat een functie is van staalkwaliteit en de CG-machine bedrijfsomstandigheden), en de resulterende neiging voor een luchtkloof te vormen tussen de staalschil en het kokervorm-oppervlak.

De vorming van de luchtkloof is complex en kan variëren zowel in de transversale als longitudinale richting. Dus heeft het een variabel effect op het mechanisme van de warmteoverdracht alsook op de grootte van de warmtestroom. Bijvoorbeeld, als de luchtkloof gevormd wordt, gaat de warmteoverdracht voornamelijk van geleiding naar straling over met een resulterende afname in warmtestroom. In het algemeen vertegenwoordigt deze warmteoverdrachtstap de grootste thermische weerstand van al de vier stappen, met name met betrekking tot warmteoverdracht door de koperbekleding en van de laatste naar het kokervorm-afkoelwater.

Het gehele patroon van warmteverwijdering in de kokervorm is afhankelijk van de dynamica van kloofvorming. In het algemeen neigt de kloofbreedte toe te nemen met toenemende afstand van het meniscus naarmate de staalschil verstolt en krimpt weg van het kokervorm-oppervlak. Daarnaast, naarmate de schildikte toeneemt met afstand van het meniscus, neigt het de tegenovergestelde uitbuikende effect van de ferrostatische druk te weerstaan om de kloof te reduceren.

Nadat het staal naast het kokervorm-oppervlak is afgekoeld onder de solidus-temperatuur, begint de ontwikkeling van de kloof. De bepaling van de daadwerkelijke kloofgrootte is moeilijk door drie factoren: (i) de oscillerende beweging van de kokervorm, (ii) de gegoten staalproduct-beweging in de kokervorm gerelateerd aan de gietsnelheid, en (iii) de willekeurige beweging van het gegoten staalproduct in het vlak dat loodrecht is op de gietrichting. De aanwezigheid van gietpoeder samen met gassen in de kloof is de additionele factor, die de warmteoverdracht complexer maakt. Als resultaat is de thermische weerstand in de kloof moeilijk nauwkeurig te bepalen. Na het verlaten van de kokervorm, wordt het plaat-oppervlak afgekoeld met een watersproeier en in de lucht. De warmtestroom die dan vanaf het oppervlak van de afkoelende straan weggevoerd wordt, is evenredig aan het temperatuurverschil van het straanoppervlak en de afkoelmedium-temperatuur. Het warmteoverdrachtsoppervlak in de kokervorm kan in drie zones worden verdeeld: (i) de zone van direct contact van het vloeibare staal met de kokervorm-wanden, (ii) de intermediaire zone waar een laag van verstold staal verschijnt, en (iii) de zone met de ontwikkelende luchtkloof. De ontwikkeling van de luchtkloof veroorzaakt een zeer hoge temperatuurgradiënt tussen de verstolidende straanschil en de kokervorm-wand. De verandering in de kloofparameters heeft een significante invloed op het verloop van het kristallisatieproces, en vormt een potentiële bron van storingen voor het stabiele verloop van het gietproces. Daarom is voor de evaluatie van de stabiliteit van het beschouwde systeem het vitaal om de invloed van de kloofgeometrie op de thermische werking van de kokervorm te kennen.

Warmteoverdracht aan de koperbinnenzijde wordt verder gecompliceerd door de effecten van kokervormsmeering. Een andere factor die warmteoverdracht op dit kokervorm-oppervlak beïnvloedt, is de kokervorm-tapering, die neigt om de warmteoverdracht te verhogen omdat het het effect van kloofvorming tegengaat.

In het algemeen bereikt de lokale warmtestroom langs de kokervormlengte een maximumwaarde op of net onder het vloeibare staal meniscus, en daalt langs de kokervormlengte. De gemiddelde warmtestroom voor de hele kokervorm neemt toe met toenemende gietsnelheid.

Warmteoverdracht door koperbekleding is door geleiding. Het is afhankelijk van de thermische geleidbaarheid van het koper en zijn dikte; hoe groter de dikte, hoe hoger de warmte-zijde temperatuur van de koperbekleding. Warmteoverdracht van de buitenkoperbekleding-oppervlak naar het kokervorm-afkoelwater wordt bereikt door gedwongen convectie. Hoewel de bulktemperatuur van het afkoelwater, typisch ongeveer 40 °C, doorgaans onder zijn verzadigingstemperatuur bij een gegeven waterdruk is, is koken nog steeds mogelijk in lokale regio's aan de kokervorm-buitenkant als de lokale temperatuur van dit oppervlak voldoende hoog is voor waterdampbellen te nucleeren aan het oppervlak, door te gaan naar het koudere bulk afkoelwater, en te condenseren. Dit effect verhoogt de warmteoverdracht. Nucleaire kook kan resulteren in cyclische van het temperatuurveld door de koperkokervorm (zowel aan de koude zijde als de warme zijde) en kan resulteren in verslechtering van de gegoten staalproductkwaliteit. Koken kan onderdrukt worden door de water-snelheid in het koelsysteem te verhogen of door de waterdruk te verhogen. Inception koken is meer waarschijnlijk in billetkokervormen, die hogere koude-zijde temperaturen hebben dan plaatkokervormen vanwege hun dunne wanddikten. Typische waarden voor koude-zijde temperatuur zijn in het bereik van 150 °C voor de billetkokervormen en 100 °C voor de plaatkokervormen.

Controle van warmteoverdracht in de kokervorm wordt bereikt door een gedwongen convectie afkoelwatersysteem, wat normaal ontworpen is om de hoge warmteoverdrachtsnelheden te accommoderen die resulteren uit het verstoltingproces. In het algemeen gaat het afkoelwater in bij de kokervoorbodem, passeert verticaal door een reeks parallelle waterkanalen gelegen tussen de buitenkokervorm-wand en een staal-behuizing, en verlaat aan de top van de kokervorm. De primaire controleparameters zijn als volgt.

• Het volume water bij de vereiste watertemperatuur, druk en kwaliteit.
• De stroomsnelheid van water uniform door de passages rond de omtrek van de kokervorm-bekleding.

Typisch wordt een gepressuriseerd hercirculerend gesloten lus systeem gebruikt. De waterstroomsnelheid moet voldoende zijn om de warmte van de straan te absorberen zonder een excessieve toename in bulk water-temperatuur. Een grote toename in temperatuur kan resulteren in een afname in warmteoverdrachtseffectiviteit en hogere kokervormtemperaturen. Voor dezelfde reden moet de inlaatwatertemperatuur naar de kokervorm ook niet excessief zijn. Ook is een juiste kokervormwaterdruk vereist. Hogere waterdrukken neigen om koken te onderdrukken maar excessief hoge drukken kunnen mechanische kokervormvervorming veroorzaken.

Waterkwaliteit is een belangrijke factor met betrekking tot schilafzetting op de kokervorm-bekleding. Schilafzetting kan een ernstig probleem zijn omdat het een additionele thermische weerstand veroorzaakt aan de kokervorm-afkoelwater-interface die de kokervorm-wandtemperatuur verhoogt leidend tot nadelige effecten zoals dampgeneratie en een reductie in sterkte van de koperbekleding. Het type en de hoeveelheid van de gevormde schil is hoofdzakelijk afhankelijk van de temperatuur en snelheid van het afkoelwater, de koude-zijde temperatuur van de kokervorm, en het type waterbehandeling.

Om de juiste stroomsnelheid te bereiken, is het koelsysteem zo ontworpen dat de snelheid hoog genoeg is om een effectieve warmteoverdrachtscoëfficiënt aan de kokervorm-afkoelwater-interface te produceren. Te lage een stroomsnelheid produceert een hogere thermische weerstand aan deze interface, wat kan leiden tot koken en de nadelige effecten ervan. In het algemeen, hoe hoger de afkoelwater-snelheid, hoe lager de kokervormtemperatuur. Het koelsysteem moet ook ontworpen zijn om de vereiste stroomsnelheidsverdeling uniform rond de kokervorm te handhaven en het oppervlak van de vlakken die direct water-gekoeld zijn te maximaliseren. Uniforme stroombverdeling kan bereikt worden door de juiste geometrische ontwerp van de waterpassages met het gebruik van headers en bale plates.

Monitoring van de bedrijfsparameters van het kokervorm-koelsysteem biedt een beoordeling van het gietproces. Bijvoorbeeld, met een constante afkoelwaterstroomsnelheid, is de warmte verwijderd van een kokervorm-vlak direct gerelateerd aan het verschil tussen de inlaat- en uitlaatwatertemperatuur (delta T). Dus een excessief grote delta T wijst op een abnormal lage stroomsnelheid voor een of meer kokervorm-vlakken, terwijl een excessief kleine delta T wijst op een abnormal grote schilopbouw voor een of meer kokervorm-vlakken. Een oneffenmatige delta T voor tegenovergestelde vlakken resulteert uit een onsymmetrische gietstroom, kokervormvervorming, of van straan verstoring.

Warmteoverdracht in de Secundaire Afkoelsectie van CG-machine

Onder de kokervorm vindt warmteoverdracht plaats door direct contact van de staalschil met het afkoelmedium, water, of lucht-water mengsel van sproeibussen. De afkoeling in deze sectie wordt vaak aangeduid als de secundaire afkoeling. In deze secundaire afkoelsectie wordt warmte geëxtraheerd door hoge druk lucht-geatomiseerd water sproeiers, straling en contact met de back-up en leidrollenn. In deze zone wordt warmteoverdracht gekenmerkt door de gecombineerde warmteoverdrachtscoëfficiënt. Hier wordt warmte overgedragen in alle drie modi van de overdracht (geleiding, convectie en straling). Maar ook de rollen en met name de intern gekoelde steunrollen dissiperen veel warmte van de straan.

In het gebied van secundaire afkoeling kan de warmtestroom verwijderd van het gegoten staaloppervlak worden uitgedrukt door

q = K (Ts – Tw) + qR

Waarbij q de totale warmtestroom is, K de warmteoverdrachtscoëfficiënt, Ts de oppervlaktetemperatuur, Tw de afkoelwatertemperatuur en qR de stralingswarmtestroom.

De grootste variabele die de secundaire afkoeling beïnvloedt, is de oppervlaktetemperatuur. De theoretische term 'Leidenfrost-temperatuur' heeft een heel praktische impact op de werking en het ontwerp van CG-machine. Sproei-afkoelefficiëntie hangt sterk af van oppervlaktetemperatuur. Een stabiele damplaag kan worden gevormd aan het afgekoelde oppervlak. De stabiele damplaag beschermt het oppervlak van direct contact met het koelmedium en de afkoeling is van lage intensiteit. Stabiliteit van de damplaag is gekoppeld aan de oppervlaktetemperatuur. Wanneer de temperatuur daalt en de damplaag instort, groeit de afkoeling direct.

De daadwerkelijke oppervlaktetemperatuur en de 'Leidenfrost-temperatuur' voor de relevante giet- en secundaire afkoelomstandigheden kunnen de intensiteit van afkoeling significant veranderen. De Leidenfrost-temperatuur is een theoretische term, die een heel praktische impact heeft op continu gieten. Er is geen bestaande theoretische methode om de Leidenfrost-temperatuur te voorspellen. Het kan alleen verkregen worden door meting.

De afkoelintensiteit kan tien keer hoger zijn in de lage temperatuurregio in vergelijking met de intensiteit in de hoge temperatuurregio. De grens tussen deze twee temperatuurgebieden is de Leidenfrost-temperatuur.

De hoofdfuncties van het sproeiwatersysteem zijn om het volgende te leveren.

• De juiste hoeveelheid water om volledige verstolting te verkrijgen onder de beperkingen van de CG-operatie, d.w.z., staalkwaliteit, gietsnelheid, etc.
• De capaciteit om de thermische condities van de straan te regelen van onder de kokervorm tot de afsnij-operatie, d.w.z. straan-oppervlaktetemperatuur en thermische gradiënten in de straan
• Auxiliële functies zoals afkoeling van de inhouderrollen.

Het is noodzakelijk om zowel de temperatuurniveaus als thermische gradiënten in de straan te controleren om de optreding van oppervlakte- en inwendige defecten zoals oneffenmatige vorm en scheuren te vermijden. Bij hoge temperatuur, spelen de sterkteeigenschappen van de staalschil een kritische rol in het vermogen van de schil om de externe en interne krachten die opgelegd worden door de CG-operatie te weerstaan. De primaire krachten zijn die uitgeoefend door de ferrostatische druk van de vloeibare kern en de trek van de onttrekkingsoperatie. In het bijzonder, is de duktiliteit van staal dicht bij de solidus-temperatuur laag en is de schil vatbaar voor scheurvorming. Het is belangrijk om temperatuurgradiënten te controleren omdat thermische vervormingen kunnen worden veroorzaakt die de sterkte van het staal overschrijden, resulterend in scheuren. Excessieve thermische vervormingen resulteren uit veranderingen in de warmte-extractiesnelheid door over-afkoeling of onder-afkoeling. De laatste conditie treedt op door de herverarming, die wordt veroorzaakt wanneer sproeiafkoeling oneigenlijk wordt beëindigd en de straan herverwarmt door warmteoverdracht van het interieur met een toename in temperatuur voordat het vervalt door stralingswarmteoverdracht aan de omgeving. Onder deze condities kunnen excessieve vervormingen en scheuren resulteren. Dit effect kan gereduceerd worden door de sproeiafkoeloperatie uit te breiden en te variëren om een soepele overgang met het stralingsafkoelgebied te bieden.

Dus, in het ontwerp van een secundair afkoelsysteem, moeten de thermische condities langs de straan worden vastgelegd die de productintegriteit en kwaliteit voldoen. Bijvoorbeeld, de oppervlaktetemperaturen langs de straan worden gespecificeerd. Ze zijn doorgaans in het bereik van 700 °C tot 1200 °C. Op basis van deze informatie, worden de afkoelsnelheden langs de straan bepaald uit warmteoverdrachtsvergelijkingen. Belangrijke parameters in deze berekeningen omvatten de convectieve warmteoverdrachtscoëfficiënt van de water sproeiers en de waterflux (de hoeveelheid water per eenheid oppervlakte contact). Het type sproeibuis, sproeibuispositie ten opzichte van het straanoppervlak, aantal sproeibussen en waterdruk worden geselecteerd om de vereiste waterflux en verdeling door de gehele secundaire afkoelsector te leveren. Meerdere sproeibussen worden typisch gebruikt op elk niveau langs de straan dat een overlappend patroon heeft.

Doorgaans wordt een reeks afkoelzones langs de straan ingesteld, elk met dezelfde sproeibuisconfiguraties en warmteoverdrachtskenmerken. Aangezien de vereiste afkoelsnelheden afnemen langs de lengte van de straan, neemt de waterflux in opeenvolgende zones af.

Tijdens de bedrijfsvoering, worden veranderingen in de waterflux gemaakt om te compenseren voor veranderingen in gietomstandigheden zoals gietsnelheid, straan-oppervlaktetemperatuur, afkoelwatertemperatuur en staalkwaliteit.

Drie basisvormen van warmteoverdracht, namelijk straling, geleiding en convectie, treden op in de secundaire afkoelregio.

Straling is de predominante vorm van warmteoverdracht in de bovenste regio's van de secundaire afkoelkamer en wordt beschreven door de volgende vergelijking.

Q = K E A (Ts⁴ - Ta⁴)

Waarbij K de welbekende Stefan-Boltzmann constante is, E de emissieconstante (typisch 0,8), A het oppervlaktegebied, en Ts en Ta de staaloppervlakte- en omgevingstemperaturen respectievelijk.

Naarmate het product door de rollen gaat, wordt warmte overgedragen door de schil als geleiding en ook door de dikte van de rollen, als resultaat van de geassocieerde contact. Deze vorm van warmteoverdracht wordt beschreven door de wet van Fourier.

Q = k A (Ti - To) / δx

Voor geleidende warmteoverdracht door de staalschil, is k de thermische geleidbaarheid van de schil, terwijl A en δx de dwarsdoorsnede en dikte van de staalschil respectievelijk zijn, door welke warmte overgedragen wordt. Ti en To zijn de binnen- en buitenoppervlaktetemperaturen van de schil, respectievelijk. Deze vorm van warmteoverdracht treedt ook op door de inhouderrollen.

Convectie is het warmteoverdrachtsmechanisme dat optreedt door snel bewegende gesproeide waterdruppels of mist van de sproeibussen, de stoomlaag naast het staaloppervlak penetrerend, die dan verdampt. Dit convectieve mechanisme wordt wiskundig beschreven door Newtons wet van afkoeling door de volgende vergelijking.

q = h A (Ts - Tw)

Waarbij de warmteoverdrachtscoëfficiënt 'h' (een constante) experimenteel wordt bepaald voor geselecteerde waterfluxen, sproeibuistypen, sproeiwatersdruk (en luchtdruk als lucht-mist gebruikt wordt), en ten slotte staaloppervlaktetemperaturen. A is oppervlaktegebied. Ts en Tw zijn de staaloppervlakte- en sproeiwaters-temperaturen respectievelijk.

Specifiek dient de secundaire afkoel-warmteoverdracht de volgende functies.

• Verbeteren en controleren van de snelheid van verstolting, en voor sommige gietmachines volledige verstolting in deze regio bereiken
• Straan-temperatuurregeling via sproeiwatersintensiteit aanpassing
• CG-machine inhouderafkoeling

De rol van het secundaire afkoelsysteem is om de thermische toestand van de straan te controleren van de kokervorm-uitgang tot zijn volledige verstolting. Om defectvrije CG-staalproducten te garanderen, moet de straan afgekoeld worden volgens een patroon dat afhangt van de staalkwaliteit, straangrootte, gietsnelheid, en CG-machine ontwerp. Typisch moeten grote temperatuurschommelingen vermeden worden alsook hoge afkoel- of herverwarmingsnelheden. Oppervlakte-herverarming leidt tot thermische spanningen in het gebied dicht bij de verstoltingfront, en dit kan leiden, afhankelijk van de hoeveelheid herverarming en de staalkwaliteit, tot middenvlak-scheuring of koude-scheuring in het algemeen. Het is ook belangrijk dat de straan-oppervlaktetemperatuur bij de buig- of rechtzetzone buiten het lage duktiliteitsbereik van het te gieten staal is. Als niet, is er een risico op oppervlaktescheuring.

Warmteoverdracht Buiten de Secundaire Afkoelsectie

Vanaf het einde van de secundaire afkoelsectie tot de afsnijsectie wordt de straan voornamelijk in lucht afgekoeld door convectie en straling alleen.