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04.09.2018 | Originalarbeit Open Access

Mathematisches Modell für die Brammenerwärmung im Hubbalkenofen

Zeitschrift:
BHM Berg- und Hüttenmännische Monatshefte
Autoren:
BSc Dipl.-Ing., Dipl.-Ing. Werner Pollhammer, Christoph Spijker, Jakob Six, Daniel Zoglauer, Harald Raupenstrauch

Zusammenfassung

In der Stahlindustrie wird der Hubbalkenofen dazu verwendet, die Brammen vor dem Walzen zu erhitzen. Um die hohen Qualitätsanforderungen zu erreichen, wird ein sehr gleichmäßiges Temperaturprofil in den Brammen verlangt. Mithilfe von Computational Fluid Dynamics (CFD) wurde in ANSYS Fluent 15 ein Modell zur Berechnung und Analyse der Wärmeströme in einem Hubbalkenofen erstellt. Das Modell beinhaltet die Modellierung der Verbrennung, Strahlung, Turbulenz sowie Brammenbewegung und Zunderaufbau an der Brammenoberfläche. Die Ergebnisse aus der Simulation und einem Schleppversuch wurden anschließend verglichen, und es zeigt sich, dass das Modell in der Lage ist, die Wärmeströme im Ofen richtig abzubilden. In weiterer Folge wurde das entwickelte Modell dazu verwendet, die Ursachen von Temperaturinhomogenitäten in den Brammen festzustellen. Mittels einer Reihe von Simulationen konnte anschließend ein Ofenprogramm gefunden werden, welches durch eine Leistungsverschiebung der Brenner eine deutliche Reduktion der Temperaturunterschiede in den Brammen ermöglicht.

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