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WO2011151162A1 - Method and device for generating hot steam in a continuous casting machine - Google Patents

Method and device for generating hot steam in a continuous casting machine Download PDF

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WO2011151162A1
WO2011151162A1 PCT/EP2011/057851 EP2011057851W WO2011151162A1 WO 2011151162 A1 WO2011151162 A1 WO 2011151162A1 EP 2011057851 W EP2011057851 W EP 2011057851W WO 2011151162 A1 WO2011151162 A1 WO 2011151162A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mold
strand
steam
cooling
continuous casting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2011/057851
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Chimani
Vladimir Danov
Susanne Hahn
Martin Kautz
Franz Ramstorfer
Thomas Schaden
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH
Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH, Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria filed Critical SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH
Priority to CN2011800269991A priority Critical patent/CN102905818A/en
Priority to EP11720445.3A priority patent/EP2576101A1/en
Publication of WO2011151162A1 publication Critical patent/WO2011151162A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/055Cooling the moulds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K3/00Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/18Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters
    • F01K3/185Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters using waste heat from outside the plant

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for generating superheated steam in a
  • the invention relates to a method for producing superheated steam in a continuous casting machine, comprising
  • Evaporation chamber of the mold is evaporated by means of nucleate boiling to saturated steam;
  • Circular process is formed, in particular that the cooling medium after the relaxation, and optionally a subsequent condensation, is fed back to the mold.
  • the invention relates to a device for generating superheated steam in a continuous casting machine, comprising
  • Feed pump is connected to the mold.
  • liquid steel is poured into a downwardly open mold, the so-called mold, wherein the
  • Molten metal is cooled mainly on the mold walls, so that forms a stable strand shell in the mold.
  • the at least partially solid strand becomes
  • the cooling of the molten metal in the mold is also referred to as primary cooling and the cooling of the drawn strand in the strand support means as secondary cooling. It is known to form the mold walls of copper plates, wherein the
  • Temperaturhubs not a conventional heat recovery (such as a steam turbine) are supplied. Due to the high flow rates of the cooling water through the mold, there are also high pressure losses, which results in high overall temperatures
  • Heat pipes (English, heat pipes) in the shell of a mold to integrate, so that the overall thermal conductivity of the mold is increased. Although heat pipes can be beneficial, direct use of it is inside the heat pipes
  • the melt is cooled in the mold to form a solid strand shell, wherein by cooling the
  • the saturated steam is overheated to a superheated saturated steam or a superheated steam
  • the superheated steam is expanded in a steam turbine, wherein the method for generating superheated steam is designed as a cyclic process.
  • a disadvantage of this method is that the mold - due to the high temperature of the superheated steam - is also exposed to very high temperatures, so that the mold must be made on the one hand of highly heat-resistant materials, but on the other hand the
  • the object of the invention is a method and apparatus for generating superheated steam in a
  • Cooling medium in particular an alcohol or a thermal oil, is used and the superheated steam before relaxation has a temperature of 180 to 400 ° C.
  • evaporating the organic cooling medium in at least one evaporation space for example, the space between a copper plate and the water box
  • a very good heat transfer i.e., boiling
  • Under bladder boiling (engl.
  • nucleate boiling cf. e.g. Fig. 9.2 in John H. Lienhard. The heat transfer textbook, Third edition, Phlogiston Press, 2003 or the curve range between the points A and C (partial nucleate boiling and fully developed nucleate boiling) in the "typical boiling curve" on
  • Heat flux density is. Since the evaporation of the cooling medium in the evaporation space directly, i. can be done without a DC link, the process is very simple and
  • Superheated steam also referred to as superheated saturated steam
  • the Overheat the Carnot's efficiency see, eg
  • the mold is fed again.
  • an organic cooling medium e.g. an alcohol or a thermal oil, wherein the hot steam before the relaxation has a temperature of 180 to 400 ° C. Because organic cooling media available in conventional
  • Circuit comprises at least the mold and the superheater, and the second circuit comprises at least the steam turbine and a condenser.
  • both circuits would be e.g. via at least one heat exchanger with each other
  • molten salts to be used for secondary circulation; It is advantageous, in turn, to use the organic cooling media described above for the primary circuit.
  • water could also be used as the cooling medium, wherein the superheated steam before relaxation has a temperature of 200 to 400 ° C.
  • the saturated steam is overheated by cooling the strand, wherein the saturated steam is guided in at least one line along at least one surface of the strand.
  • the saturated steam e.g. passed over partially or solidified steel slabs.
  • Vapor pressure adjusting device is set to a predetermined pressure. This measure has a favorable effect especially when starting the continuous casting.
  • the object of the invention is also by a
  • the mold is connected to at least one superheater to overheat the saturated steam and the superheater as a
  • Continuous casting machine is formed.
  • the amount of heat dissipated by the secondary cooling of the partially solidified or continuously solidified strand is also absorbed by the saturated steam.
  • High-pressure steam turbine to arrange parallel and then, ie in a serial arrangement, to arrange one or more low-pressure steam turbines.
  • at least one line in the superheater is meandering for uniform cooling of the strand
  • a condenser in a cooling section preferably in a cooling section in the outlet region of
  • the mold at least in the region of the meniscus in a direction transverse to
  • a plate made of copper or a copper alloy a plate made of copper or a copper alloy, a ribbed plate for evaporating the cooling medium and a holding plate.
  • G hasslestrang removed and the continuous casting machine compact, in particular with a smaller metallurgical length, can be formed.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a continuous casting machine with heat recovery
  • Fig. 2 is a schematic diagram of the thermodynamic
  • Fig. 3 is a schematic diagram of the thermodynamic
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a superheater which is integrated into the secondary cooling of the continuous casting machine
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a condenser which is integrated into a cooling section
  • Fig. 6 is a schematic representation of the structure of a
  • Fig. 1 shows a continuous casting machine for the production of steel ⁇ slabs, by means of the continuous casting
  • Molten steel melt introduced by means of a pan, not shown, via a distributor in a mold 2, in which the melt is cooled by means of the primary cooling 3, wherein a solid strand shell is formed. That's how it is
  • the strand support device 5 has a plurality of strand guide segments ⁇ not shown in detail, each having a plurality of both sides of the strand 12 arranged strand guide rollers 5a.
  • the initially liquid cooling medium water of about 35 ° C (point II) is heated to about 200 ° C (point III) and then evaporated in several evaporation chambers of the mold by means of nucleate boiling to saturated steam (point IV).
  • point II the initially liquid cooling medium water of about 35 ° C
  • point III point III
  • point IV nucleate boiling to saturated steam
  • a large part of the molten steel or the partially solidified strand 12 extracted heat is absorbed by the cooling medium and thus increases the entropy of the cooling medium (see Fig. 2).
  • the saturated steam is supplied via a steam line to a superheater 4, in which the saturated steam is passed over at least one meandering line over the approximately 900 ° C hot slab and thereby absorbs energy;
  • the saturated steam of about 200 ° C (point IV) is heated to about 330 ° C (point V) to superheated steam.
  • the superheated saturated steam by means of a Steam line fed to a steam turbine 7, in which the steam from point V to point VI relaxed and thereby free
  • the cooling medium is first fed to a first condenser 9 and then to a second condenser 9a in which the entropy of the cooling medium is further reduced.
  • the first capacitor 9 is part of the cooling section 10 in the outlet region of the
  • Strand 12 is cooled by means not shown spray nozzles to near room temperature (point I). At least one circulating pump 11 increases the pressure of the cooling medium, so that this again the steam generator 1, i. the primary cooling 3 of the mold 2, is supplied.
  • thermodynamic state variables assumed in the process according to FIG. 1 are again shown in FIG. 2 in an entropy-temperature diagram for the cooling medium water
  • FIG. 3 shows the thermodynamic state variables in an entropy-temperature diagram for the process according to FIG. 1 for the cooling medium methanol. Compared to Fig. 2, the cooling medium methanol, the temperature in the
  • Cooling medium water would be possible. Specifically, the cooling medium is heated in the evaporation space of the mold from about 35 ° C (point II) to a temperature of only about 100 ° C (point III), before the evaporation of methanol begins. In point IV, the methanol is then completely evaporated. In the superheater 4, the methanol is superheated to about 180 ° C (point V) before it is expanded in the steam engine 7. After relaxation in the steam engine 7 (point IV), the cooling medium
  • the invention is by no means limited to methanol; much more Other organic cooling media such as ethanol or thermal oils can also be used.
  • a superheater 4 is shown schematically.
  • the saturated steam is guided in at least one meandering line 13 at a small distance over the surface of the partially orteurerstarrten strand 12, wherein the strand is cooled further and thereby a large part of the thereby dissipated amount of heat is used to overheat the saturated steam.
  • the meandering line 13 is counter-flowed against the casting direction 15, so that while the saturated steam initially absorbs energy from a colder strand and later energy from a warmer strand.
  • a capacitor is shown schematically. At the top of the strand 12, the strand of several
  • Cooling water is used for condensation of the cooling medium within a meandering line 13.
  • the superheater shown in FIG. 4 the
  • Condenser 9 flows in the casting direction 15, so that the
  • Cooling medium is initially cooled by a warmer cooling water and later by a colder cooling water. Should the
  • Capacitors e.g. Dubbel. Paperback for Mechanical Engineering, 17th Edition, Chapter K22 "Components of the thermal energy
  • Fig. 6 the structure of a mold 2 in a direction transverse to the casting direction 15 is shown schematically, wherein the representation of the dip tube for reasons of
  • Clarity was waived. Between the steel 16, which forms a partially solidified strand in the mold, and the mold 2, there is a layer of casting powder 17 to the friction between the strand and the mold to
  • the copper plate 19 of the mold has a highly abrasion-resistant, wear-resistant layer of a ceramic 18 or a ceramic
  • Composite materials of ceramic materials in a metallic matrix (a so-called cermet material, see eg http://de.v7ikipedia.org/wiki/Cermet).
  • cermet material a so-called cermet material
  • a ribbed plate 20 having a plurality of extending in the casting direction and / or in a direction transverse to the casting direction ribs 21.
  • a holding plate 22 which is connected by means of several designed as screws fasteners with the ribbed plate.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method and a device for generating hot steam in a continuous casting machine and to the use of the device in a continuous casting installation for producing a strand of steel. The object of the invention is to provide a method and a device for generating hot steam with which great amounts of heat can be removed from the mould even at relatively low temperatures and, nevertheless, the hot steam has a high energy content, allowing it to be fed to a steam turbine for heat recovery. This object is achieved by a method in which an organic cooling medium, in particular an alcohol or a thermal oil, is used and the hot steam has before expansion a temperature of 180 to 400°C.

Description

Beschreibung description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Heißdampf in einer Stranggießmaschine Method and device for producing superheated steam in a continuous casting machine

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Heißdampf in einer The present invention relates to a method and apparatus for generating superheated steam in a

Stranggießmaschine sowie die Verwendung der Vorrichtung in einer Stranggießanlage zur Erzeugung eines Strangs aus Stahl. Continuous casting machine and the use of the device in a continuous casting plant for producing a strand of steel.

Konkret betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung von Heißdampf in einer Stranggießmaschine, aufweisend Specifically, the invention relates to a method for producing superheated steam in a continuous casting machine, comprising

folgende Verfahrensschritte: the following process steps:

- Einbringen einer metallischen Schmelze in eine Kokille; - Abkühlen der Schmelze in der Kokille unter Ausbildung einer festen Strangschale, wobei durch das Abkühlen der Schmelze ein Kühlmedium in zumindest einem  - introducing a metallic melt into a mold; - Cooling of the melt in the mold to form a solid strand shell, wherein the cooling of the melt, a cooling medium in at least one

Verdampfungsraum der Kokille mittels Blasensieden zu Sattdampf verdampft wird;  Evaporation chamber of the mold is evaporated by means of nucleate boiling to saturated steam;

- Ausziehen eines zumindest teilerstarrten Strangs aus der - Extracting an at least partially solid strand from the

Kokille; mold;

- Führen, Stützen und Kühlen des ausgezogenen Strangs in einer Strangstützeinrichtung;  Guiding, supporting and cooling the drawn strand in a strand support device;

- Überhitzen des Sattdampfs zu einem Heißdampf;  - overheating the saturated steam to a superheated steam;

- Entspannen des Heißdampfs in einer Dampfturbine, wobei das Verfahren zur Erzeugung von Heißdampf als  - Relaxing of the superheated steam in a steam turbine, wherein the method for generating superheated steam as

Kreisprozess ausgebildet ist, insbesondere dass das Kühlmedium nach der Entspannung, und gegebenenfalls einer nachfolgenden Kondensation, wieder der Kokille zugeführt wird.  Circular process is formed, in particular that the cooling medium after the relaxation, and optionally a subsequent condensation, is fed back to the mold.

Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Erzeugung von Heißdampf in einer Stranggießmaschine, aufweisend Furthermore, the invention relates to a device for generating superheated steam in a continuous casting machine, comprising

- eine gekühlte Kokille zum Vergießen einer metallischen - A cooled mold for casting a metallic

Schmelze zu einem zumindest teilerstarrten Strang, wobei die Kokille mit zumindest einem Verdampfungsraum zur  Melt to an at least partially solidified strand, wherein the mold with at least one evaporation space for

Erzeugung von Sattdampf ausgebildet ist; - eine der Kokille nachgeordnete Strangstützeinrichtung zum Stützen, Führen und weiteren Kühlen des Strangs; Generation of saturated steam is formed; - One of the mold subordinate strand support means for supporting, guiding and further cooling of the strand;

- einen Überhitzer zum Überhitzen des Sattdampfs zu  - a superheater to overheat the saturated steam

Heißdampf, der mit einer Dampfturbine zum Entspannen des Heißdampfs verbunden ist;  Superheated steam connected to a steam turbine for releasing the superheated steam;

zumindest ein Kondensator, wobei die Dampfturbine mit dem Kondensator und der Kondensator über zumindest eine  at least one capacitor, wherein the steam turbine with the capacitor and the capacitor via at least one

Speisepumpe mit der Kokille verbunden ist. Beim Stranggießen einer metallischen Schmelze zu einem Strang wird beispielsweise flüssiger Stahl in eine nach unten offene Gießform, die sogenannte Kokille, vergossen, wobei die  Feed pump is connected to the mold. In the continuous casting of a metallic melt into a strand, for example, liquid steel is poured into a downwardly open mold, the so-called mold, wherein the

Metallschmelze hauptsächlich über die Kokillenwände abgekühlt wird, sodass sich in der Kokille eine tragfähige Strangschale ausbildet. Der zumindest teilerstarrte Strang wird Molten metal is cooled mainly on the mold walls, so that forms a stable strand shell in the mold. The at least partially solid strand becomes

anschließend aus der Kokille ausgezogen und in einer der Kokille nachgeordneten Strangstützeinrichtung geführt, gestützt und weiter gekühlt. Oftmals wird das Abkühlen der Metallschmelze in der Kokille auch als Primärkühlung und das Kühlen des ausgezogenen Strangs in der Strangstützeinrichtung als Sekundärkühlung bezeichnet. Dabei ist es bekannt, die Kokillenwände aus Kupferplatten auszubilden, wobei die then pulled out of the mold and out in a mold downstream strand support means, supported and further cooled. Often, the cooling of the molten metal in the mold is also referred to as primary cooling and the cooling of the drawn strand in the strand support means as secondary cooling. It is known to form the mold walls of copper plates, wherein the

Kokillenwände auf deren Rückseite, d.h. auf der der Mold walls on the back, i. on the

Metallschmelze abgewandten Seite, durch Kühlwasser gekühlt werden. Typischerweise wird die Durchflussrate des Molten metal side facing away, to be cooled by cooling water. Typically, the flow rate of the

Kühlwassers durch die Kokille so gewählt, dass das Kühlwasser um max . 10 °C erwärmt wird. Obwohl die durch das Kühlwasser abgeführte Wärmemenge mit bis zu 2 MW/m2 Kokillenoberfläche hoch ist, kann diese Wärmemenge aufgrund des geringen Cooling water through the mold chosen so that the cooling water by max. 10 ° C is heated. Although the heat dissipated by the cooling water with up to 2 MW / m 2 Kokillenoberfläche is high, this amount of heat due to the low

Temperaturhubs nicht einer konventionelle Wärmerückgewinnung (z.B. einer Dampfturbine) zugeführt werden. Augrund der hohen Durchflussraten des Kühlwassers durch die Kokille ergeben sich zudem hohe Druckverluste, sodass insgesamt hohe Temperaturhubs not a conventional heat recovery (such as a steam turbine) are supplied. Due to the high flow rates of the cooling water through the mold, there are also high pressure losses, which results in high overall temperatures

Leistungen für die Umwälzpumpen des Primärkühlkreislaufes erfordert werden. Services are required for the circulation pumps of the primary cooling circuit.

Aus der Schrift JP 1143743 A2 ist es bekannt, mehrere From the document JP 1143743 A2 it is known several

Wärmerohre (engl, heat pipes) in den Mantel einer Kokille zu integrieren, sodass die Gesamt-Wärmeleitfähigkeit der Kokille erhöht wird. Obwohl Wärmerohre vorteilhaft sein können, ist eine direkte Verwendung des im Inneren der Wärmerohre Heat pipes (English, heat pipes) in the shell of a mold to integrate, so that the overall thermal conductivity of the mold is increased. Although heat pipes can be beneficial, direct use of it is inside the heat pipes

verdampften Kühlmediums nicht möglich. evaporated cooling medium not possible.

Aus der CN 2379234 Y ist es bekannt, die Verdampfungswärme eines Gießprozesses einer Wärmerückgewinnung zuzuführen; aus der Offenbarung ergeben sich jedoch keine Ansatzpunkte, wie die vorgeschlagenen Vorrichtung in einer konventionellen Stranggießmaschine (beispielsweise eine Bogen- oder From CN 2379234 Y it is known to supply the heat of vaporization of a casting process of heat recovery; from the disclosure, however, there are no starting points, such as the proposed device in a conventional continuous casting machine (for example, a bow or

Vertikalanlage) für Eisen- oder Stahlwerkstoffe anwendbar wäre. Weiters weist der erzeugte Dampf nur über einen  Vertical plant) for iron or steel materials would be applicable. Furthermore, the generated steam has only one

geringen Energiegehalt auf. low energy content.

Aus der EP 1 785 206 AI ist die Kühlung einer From EP 1 785 206 AI, the cooling of a

Stranggießkokille bekannt, Continuous casting mold known,

- wobei eine metallische Schmelze in eine Kokille  - Where a metallic melt in a mold

eingebracht wird; is introduced;

- die Schmelze in der Kokille unter Ausbildung einer festen Strangschale abkühlt wird, wobei durch das Abkühlen der  - The melt is cooled in the mold to form a solid strand shell, wherein by cooling the

Schmelze das Kühlmedium Wasser in zumindest einem Melt the cooling medium water in at least one

Verdampfungsraum der Kokille mittels Blasensieden zu Evaporation chamber of the mold by means of nucleate boiling too

Sattdampf verdampft wird; Saturated steam is evaporated;

- der Sattdampf zu einem überhitzten Sattdampf bzw. einem Heißdampf überhitzt wird; und  - The saturated steam is overheated to a superheated saturated steam or a superheated steam; and

- der Heißdampf in einer Dampfturbine entspannt wird, wobei das Verfahren zur Erzeugung von Heißdampf als Kreisprozess ausgebildet ist. Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass die Kokille - bedingt durch die hohe Temperatur des Heißdampfs - ebenfalls sehr hohen Temperaturen ausgesetzt ist, sodass die Kokille einerseits aus hochwärmefesten Materialen gefertigt werden muss, wodurch jedoch andererseits die  - The superheated steam is expanded in a steam turbine, wherein the method for generating superheated steam is designed as a cyclic process. A disadvantage of this method is that the mold - due to the high temperature of the superheated steam - is also exposed to very high temperatures, so that the mold must be made on the one hand of highly heat-resistant materials, but on the other hand the

Wärmeleitfähigkeit der Kokille leidet. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Heißdampf in einer Thermal conductivity of the mold suffers. The object of the invention is a method and apparatus for generating superheated steam in a

Stranggießmaschine anzugeben, mit denen bereits bei relativ niedrigen Oberflächen-Temperaturen in der Kokille hohe Wärmemengen aus der Kokille abgeführt werden können und dennoch der Heißdampf einen hohen Energiegehalt aufweist, sodass dieser einer Dampfturbine zur Wärmerückgewinnung zugeführt werden kann. To specify continuous casting, with which even at relatively low surface temperatures in the mold high Amounts of heat can be removed from the mold and still the hot steam has a high energy content, so that it can be fed to a steam turbine for heat recovery.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem als Kühlmedium ein organisches This object is achieved by a method of the type mentioned, in which as an organic cooling medium

Kühlmedium, insbesondere ein Alkohol oder ein Thermoöl, verwendet wird und der Heißdampf vor der Entspannung eine Temperatur von 180 bis 400 °C aufweist. Cooling medium, in particular an alcohol or a thermal oil, is used and the superheated steam before relaxation has a temperature of 180 to 400 ° C.

Durch das Verdampfen des organischen Kühlmediums in zumindest einem Verdampfungsraum (beispielsweise der Raum zwischen einer Kupferplatte und dem Wasserkasten) der Kokille mittels Blasensieden zu Sattdampf wird gegenüber dem Filmsieden ein sehr guter Wärmeübergang, d.h. eine hohe Wärmeübergangszahl, zwischen der Kokille und dem Kühlmedium gewährleistet, sodass insbesondere ein Überhitzen der Kupferplatten der Kokille zuverlässig verhindert wird. Unter Blasensieden (engl. By evaporating the organic cooling medium in at least one evaporation space (for example, the space between a copper plate and the water box) of the mold by means of nucleate boiling to saturated steam, a very good heat transfer, i.e., boiling, is achieved. ensures a high heat transfer coefficient, between the mold and the cooling medium, so that in particular overheating of the copper plates of the mold is reliably prevented. Under bladder boiling (engl.

nucleate boiling, vgl. z.B. Fig. 9.2 in John H. Lienhard. The heat transfer textbook, Third edition, Phlogiston Press, 2003 oder der Kurvenbereich zwischen den Punkten A und C (partial nucleate boiling and fully developed nucleate boiling) in der „typical boiling curve" auf nucleate boiling, cf. e.g. Fig. 9.2 in John H. Lienhard. The heat transfer textbook, Third edition, Phlogiston Press, 2003 or the curve range between the points A and C (partial nucleate boiling and fully developed nucleate boiling) in the "typical boiling curve" on

http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/boiling wird das Sieden in einem Bereich verstanden, der zwischen der http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/boiling is understood to mean boiling in an area between the

natürlichen Konvektion und dem Punkt mit der maximalen natural convection and the point with the maximum

Wärmestromdichte liegt. Da die Verdampfung des Kühlmediums im Verdampfungsraum direkt, d.h. ohne einen Zwischenkreis, erfolgen kann, ist das Verfahren sehr einfach und Heat flux density is. Since the evaporation of the cooling medium in the evaporation space directly, i. can be done without a DC link, the process is very simple and

kostengünstig durchführbar. inexpensive feasible.

Durch die nachfolgende Überhitzung des Sattdampfs zu Due to the subsequent overheating of the saturated steam

Heißdampf (auch als überhitzter Sattdampf bezeichnet) wird unmittelbar ein höheres und - zumindest für konventionelle Wärmerückgewinnungsprozesse - gut nutzbares Temperaturniveau des Kühlmediums erreicht, sodass der Heißdampf direkt einer Dampfturbine zugeführt werden kann. Außerdem wird durch das Überhitzen der Carnot'sche Wirkungsgrad (vgl. z.B. Superheated steam (also referred to as superheated saturated steam) directly achieves a higher and, at least for conventional heat recovery processes, a usable temperature level of the cooling medium, so that superheated steam can be fed directly to a steam turbine. In addition, by the Overheat the Carnot's efficiency (see, eg

http : //de . wikipedia . org/wiki/Carnot-Wirkungsgrad) erhöht. http: // en. wikipedia. org / wiki / Carnot efficiency).

Anschließend wird der Heißdampf in einer Dampfturbine Subsequently, the superheated steam in a steam turbine

entspannt. Dampfturbinen sind für unterschiedliche Leistungen verfügbar und weisen einen hohen Wirkungsgrad auf, wobei das Verfahren als Kreisprozess ausgebildet ist, sodass relaxed. Steam turbines are available for different capacities and have a high efficiency, the method is designed as a cyclic process, so that

insbesondere das Kühlmedium nach der Entspannung, und in particular the cooling medium after relaxation, and

gegebenenfalls einer nachfolgenden Kondensation, wieder der Kokille zugeführt wird. optionally a subsequent condensation, the mold is fed again.

Als Kühlmedium wird ein organisches Kühlmedium, z.B. ein Alkohol oder ein Thermoöl, verwendet, wobei der Heißdampf vor der Entspannung eine Temperatur von 180 bis 400 °C aufweist. Da organische Kühlmedien in herkömmlich verfügbaren As the cooling medium, an organic cooling medium, e.g. an alcohol or a thermal oil, wherein the hot steam before the relaxation has a temperature of 180 to 400 ° C. Because organic cooling media available in conventional

Dampfturbinen entspannt werden können, ist es im Allgemeinen nicht erforderlich, zwei unterschiedliche Kreisläufe (ein erster Kreislauf, auch Primärkreislauf genannt, der mit dem organischen Kühlmedium betrieben wird und ein zweiter  Steam turbines can be relaxed, it is generally not necessary, two different circuits (a first cycle, also called primary circuit, which is operated with the organic cooling medium and a second

Kreislauf, der sogenannte Sekundärkreislauf, der z.B. mit Wasser betrieben wird) vorzusehen. Cycle, the so-called secondary circuit, e.g. operated with water).

Natürlich wäre es aber grundsätzlich möglich, die Kühlung auf zwei separate Kreisläufe aufzuteilen, wobei der erste Of course, it would be possible in principle to divide the cooling in two separate circuits, the first

Kreislauf zumindest die Kokille und den Überhitzer umfasst, und der zweite Kreislauf zumindest die Dampfturbine und einen Kondensator umfasst. In diesem Fall wären beide Kreisläufe z.B. über zumindest einen Wärmetauscher miteinander Circuit comprises at least the mold and the superheater, and the second circuit comprises at least the steam turbine and a condenser. In this case, both circuits would be e.g. via at least one heat exchanger with each other

gekoppelt, der den ersten mit dem zweiten Kreislauf coupled, the first with the second cycle

verbindet. Bei der Ausführungsform mit zwei Kreisläufen wäre es natürlich auch möglich, anorganische Kühlmedien, z.B. combines. Of course, in the two loop embodiment, it would also be possible to use inorganic cooling media, e.g.

geschmolzene Salze, für den Sekundärkreislauf zu verwenden; vorteilhaft ist es, für den Primärkreislauf wiederum die oben beschriebenen organischen Kühlmedien zu verwenden. molten salts, to be used for secondary circulation; It is advantageous, in turn, to use the organic cooling media described above for the primary circuit.

Nach einer nicht beanspruchten Ausführungsform könnte auch Wasser als Kühlmedium verwendet werden, wobei der Heißdampf vor der Entspannung eine Temperatur von 200 bis 400 °C aufweist . According to an embodiment not claimed, water could also be used as the cooling medium, wherein the superheated steam before relaxation has a temperature of 200 to 400 ° C.

Es ist vorteilhaft, dass das der Sattdampf durch ein Kühlen des Strangs überhitzt wird, wobei der Sattdampf in zumindest einer Leitung entlang zumindest einer Oberfläche des Strangs geführt wird. Dabei wird der Sattdampf z.B. über teil- oder durcherstarrte Stahlbrammen geführt. Für die Einstellung eines definierten Dampfdrucks bzw. einer definierten Dampftemperatur im Verdampfungsraum der Kokille ist es vorteilhaft, dass der Druck des Sattdampfs im It is advantageous that the saturated steam is overheated by cooling the strand, wherein the saturated steam is guided in at least one line along at least one surface of the strand. In this case, the saturated steam, e.g. passed over partially or solidified steel slabs. For the setting of a defined vapor pressure or a defined steam temperature in the evaporation space of the mold, it is advantageous that the pressure of the saturated steam in

Verdampfungsraum der Kokille mittels einer Evaporation chamber of the mold by means of a

Dampfdruckstelleinrichtung auf einen vorbestimmten Druck eingestellt wird. Diese Maßnahme wirkt sich besonders beim Anfahren der Stranggießanlage günstig aus. Vapor pressure adjusting device is set to a predetermined pressure. This measure has a favorable effect especially when starting the continuous casting.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ebenfalls durch eine The object of the invention is also by a

Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, wobei die Kokille mit zumindest einem Überhitzer zum Überhitzen des Sattdampfs verbunden ist und der Überhitzer als ein Device of the type mentioned above, wherein the mold is connected to at least one superheater to overheat the saturated steam and the superheater as a

Sekundärkühler oder eine Sekundärkühlstrecke der Secondary cooler or a secondary cooling line of

Stranggießmaschine ausgebildet ist. Dadurch wird auch die mittels der Sekundärkühlung abgeführte Wärmemenge des teil- oder durcherstarrten Strangs vom Sattdampf aufgenommen. Continuous casting machine is formed. As a result, the amount of heat dissipated by the secondary cooling of the partially solidified or continuously solidified strand is also absorbed by the saturated steam.

Bei der Verbindung vom Überhitzer mit einer Dampfturbine zum Entspannen des Heißdampfs ist es natürlich möglich, mehrere Dampfturbinen parallel und/oder seriell anzuordnen. Eine parallele Anordnung ist vorteilhaft, um eine höhere Leistung mit mehreren kleineren Dampfturbinen zu realisieren; eine serielle Anordnung ist vorteilhaft, um das Druckniveau des Heißdampfs besser auszunützen, beispielsweise durch eine Hochdruck- und eine nachfolgenden Niederdruck-Dampfturbine. Natürlich ist es ebenfalls möglich, beispielsweise mehrereWhen connecting the superheater with a steam turbine to relax the superheated steam, it is of course possible to arrange several steam turbines in parallel and / or in series. A parallel arrangement is advantageous for realizing higher power with several smaller steam turbines; a serial arrangement is advantageous for making better use of the pressure level of the superheated steam, for example by means of a high-pressure and a subsequent low-pressure steam turbine. Of course it is also possible, for example several

Hochdruck-Dampfturbinen parallel anzuordnen und anschließend, d.h. in serieller Anordnung, eine oder mehrere Niederdruck- Dampfturbinen anzuordnen. Vorteilhafterweise ist wenigstens eine Leitung im Überhitzer mäanderförmig zum gleichmäßigen Kühlen des Strangs High-pressure steam turbine to arrange parallel and then, ie in a serial arrangement, to arrange one or more low-pressure steam turbines. Advantageously, at least one line in the superheater is meandering for uniform cooling of the strand

ausgebildet . educated .

Vorteilhafterweise ist ein Kondensator in einer Kühlstrecke, vorzugsweise in eine Kühlstrecke im Auslaufbereich der Advantageously, a condenser in a cooling section, preferably in a cooling section in the outlet region of

Stranggießanlage oder in eine Kühlstrecke im Auslaufbereich einer der Stranggießmaschine nachgelagerten Walzstraße, angeordnet . Continuous casting or in a cooling section in the outlet region of a rolling mill downstream rolling mill, arranged.

Um eine hohe Wärmeleitfähigkeit der Kokille bei einer To a high thermal conductivity of the mold at a

gleichzeitig hohen Temperaturwechselbeständigkeit der Kokille zu erreichen, ist es vorteilhaft, dass die Kokille zumindest im Bereich des Meniskus in einer Richtung quer zur At the same time to achieve high thermal shock resistance of the mold, it is advantageous that the mold at least in the region of the meniscus in a direction transverse to

Gießrichtung eine keramische oder keramisch-metallische Casting a ceramic or ceramic-metallic

Schicht, eine Platte aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, eine gerippte Platte zum Verdampfen des Kühlmediums und eine Halteplatte aufweist. Layer, a plate made of copper or a copper alloy, a ribbed plate for evaporating the cooling medium and a holding plate.

Es ist vorteilhaft, die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Stranggießanlage zur Erzeugung eines Strangs aus Stahl zu verwenden, womit sehr rasch eine hohe Wärmemenge vom It is advantageous to use the device according to the invention in a continuous casting plant for producing a strand of steel, which very quickly a high amount of heat from

Gießstrang abgeführt und die Stranggießmaschine kompakter, insbesondere mit einer kleineren metallurgischen Länge, ausgebildet werden kann. Gießstrang removed and the continuous casting machine compact, in particular with a smaller metallurgical length, can be formed.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht Further advantages and features of the present invention will not become apparent from the following description

einschränkender Ausführungsbeispiele, wobei auf die folgenden Figuren Bezug genommen wird, die Folgendes zeigen: limiting embodiments, reference being made to the following figures, which show the following:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Stranggießmaschine mit Wärmerückgewinnung Fig. 1 is a schematic representation of a continuous casting machine with heat recovery

Fig. 2 ein schematisches Diagramm der thermodynamischen  Fig. 2 is a schematic diagram of the thermodynamic

Zustandsgrößen der Stranggießmaschine mit Wärmerückgewinnung für das Kühlmedium Wasser Fig. 3 ein schematisches Diagramm der thermodynamischen State variables of the continuous casting machine with heat recovery for the cooling medium water Fig. 3 is a schematic diagram of the thermodynamic

Zustandsgrößen der Stranggießmaschine mit Wärmerückgewinnung für das Kühlmedium Methanol State variables of the continuous casting machine with heat recovery for the cooling medium methanol

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Überhitzers, der in die Sekundärkühlung der Stranggießmaschine integriert ist Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Kondensators, der in eine Kühlstrecke integriert ist  4 shows a schematic representation of a superheater which is integrated into the secondary cooling of the continuous casting machine FIG. 5 shows a schematic representation of a condenser which is integrated into a cooling section

Fig. 6 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer  Fig. 6 is a schematic representation of the structure of a

Kokille mold

Fig. 1 zeigt eine Stranggießmaschine zur Erzeugung von Stahl¬ brammen, die mittels der aus dem Stranggießprozess Fig. 1 shows a continuous casting machine for the production of steel ¬ slabs, by means of the continuous casting

anfallenden Abwärme Heißdampf erzeugt. Dabei wird eine accumulating waste heat produces superheated steam. There will be a

Stahlschmelze mittels einer nicht dargestellten Pfanne über einen Verteiler in eine Kokille 2 eingebracht, in der die Schmelze mittels der Primärkühlung 3 abgekühlt wird, wobei sich eine feste Strangschale ausbildet. Der so sich Molten steel melt introduced by means of a pan, not shown, via a distributor in a mold 2, in which the melt is cooled by means of the primary cooling 3, wherein a solid strand shell is formed. That's how it is

ausbildende teilerstarrte Strang 12 wird aus der Kokille 2 ausgezogen und in einer der Kokille 2 nachgelagerten forming partially solid strand 12 is pulled out of the mold 2 and downstream in one of the mold 2

Strangstützeinrichtung 5 geführt, gestützt und mittels derStrand support device 5 out, supported and by means of

Sekundärkühlung weiter abgekühlt. Die Strangstützeinrichtung 5 weist mehrere nicht näher dargestellte Strangführungs¬ segmente auf, die jeweils mehrere, beidseitig des Strangs 12 angeordnete Strangführungsrollen 5a aufweisen. Mittels der Kokille 2 wird das anfangs flüssige Kühlmedium Wasser von ca. 35 °C (Punkt II) auf ca. 200 °C erwärmt (Punkt III) und anschließend in mehreren Verdampfungsräumen der Kokille mittels Blasensieden zu Sattdampf verdampft (Punkt IV) . Ein Großteil der Stahlschmelze bzw. dem teilerstarrten Strang 12 entzogene Wärme wird dazu vom Kühlmedium aufgenommen und erhöht somit die Entropie des Kühlmediums (vgl. Fig. 2) . Der Sattdampf wird über eine Dampfleitung einem Überhitzer 4 zugeführt, in welchem der Sattdampf über zumindest eine mäanderförmige Leitung über die ca. 900 °C heiße Bramme geführt wird und dabei wiederum Energie aufnimmt; hierbei wird der Sattdampf von ca. 200 °C (Punkt IV) auf ca. 330 °C ( Punkt V) zu Heißdampf überhitzt. Anschließend wird der überhitzte Sattdampf (der Heißdampf) mittels einer Dampfleitung einer Dampfturbine 7 zugeführt, in der der Dampf von Punkt V auf Punkt VI entspannt und die dabei frei Secondary cooling further cooled. The strand support device 5 has a plurality of strand guide segments ¬ not shown in detail, each having a plurality of both sides of the strand 12 arranged strand guide rollers 5a. By means of the mold 2, the initially liquid cooling medium water of about 35 ° C (point II) is heated to about 200 ° C (point III) and then evaporated in several evaporation chambers of the mold by means of nucleate boiling to saturated steam (point IV). A large part of the molten steel or the partially solidified strand 12 extracted heat is absorbed by the cooling medium and thus increases the entropy of the cooling medium (see Fig. 2). The saturated steam is supplied via a steam line to a superheater 4, in which the saturated steam is passed over at least one meandering line over the approximately 900 ° C hot slab and thereby absorbs energy; In this case, the saturated steam of about 200 ° C (point IV) is heated to about 330 ° C (point V) to superheated steam. Subsequently, the superheated saturated steam (the superheated steam) by means of a Steam line fed to a steam turbine 7, in which the steam from point V to point VI relaxed and thereby free

werdende Energie mittels einer Welle zwischen der expectant energy by means of a wave between the

Dampfturbine und einem Generator 8 in elektrische Energie umgewandelt wird. Anschließend wird das Kühlmedium zuerst einem ersten Kondensator 9 und anschließend einem zweiten Kondensator 9a zugeführt, in der die Entropie des Kühlmediums weiter reduziert wird. Der erste Kondensator 9 ist dabei als Teil der Kühlstrecke 10 im Auslaufbereich der Steam turbine and a generator 8 is converted into electrical energy. Subsequently, the cooling medium is first fed to a first condenser 9 and then to a second condenser 9a in which the entropy of the cooling medium is further reduced. The first capacitor 9 is part of the cooling section 10 in the outlet region of the

Stranggießmaschine angeordnet, in der der durcherstarrteContinuous casting machine arranged in the solidified

Strang 12 mittels nicht näher dargestellter Spritzdüsen auf beinahe Raumtemperatur (Punkt I) abgekühlt wird. Zumindest eine Umwälzpumpe 11 erhöht den Druck des Kühlmediums, sodass dieses wieder dem Dampferzeuger 1, d.h. der Primärkühlung 3 der Kokille 2, zugeführt wird. Strand 12 is cooled by means not shown spray nozzles to near room temperature (point I). At least one circulating pump 11 increases the pressure of the cooling medium, so that this again the steam generator 1, i. the primary cooling 3 of the mold 2, is supplied.

Die im Prozess nach Fig. 1 eingenommenen thermodynamischen Zustandsgrößen sind in Fig. 2 nochmals in einem Entropie- Temperatur Schaubild für das Kühlmedium Wasser The thermodynamic state variables assumed in the process according to FIG. 1 are again shown in FIG. 2 in an entropy-temperature diagram for the cooling medium water

zusammengefasst . summarized .

In Fig. 3 sind die thermodynamischen Zustandsgrößen in einem Entropie-Temperatur Schaubild für den Prozess nach Fig. 1 für das Kühlmedium Methanol dargestellt. Im Vergleich zu Fig. 2 erlaubt das Kühlmedium Methanol, die Temperatur in der FIG. 3 shows the thermodynamic state variables in an entropy-temperature diagram for the process according to FIG. 1 for the cooling medium methanol. Compared to Fig. 2, the cooling medium methanol, the temperature in the

Kokille wesentlich geringer zu halten als dies beim Mold to keep much lower than this

Kühlmedium Wasser möglich wäre. Konkret wird das Kühlmedium im Verdampfungsraum der Kokille von ca. 35 °C (Punkt II) auf eine Temperatur von lediglich ca. 100 °C erhitzt (Punkt III), bevor die Verdampfung von Methanol beginnt. Im Punkt IV ist dann das Methanol vollständig verdampft. Im Überhitzer 4 wird das Methanol auf ca. 180 °C überhitzt (Punkt V), bevor es in der Dampfmaschine 7 entspannt wird. Nach der Entspannung in der Dampfmaschine 7 (Punkt IV) wird das Kühlmedium Cooling medium water would be possible. Specifically, the cooling medium is heated in the evaporation space of the mold from about 35 ° C (point II) to a temperature of only about 100 ° C (point III), before the evaporation of methanol begins. In point IV, the methanol is then completely evaporated. In the superheater 4, the methanol is superheated to about 180 ° C (point V) before it is expanded in the steam engine 7. After relaxation in the steam engine 7 (point IV), the cooling medium

kondensiert, bevor es wieder mittels einer Speisepumpe 11 dem Verdampfungsraum 23 der Kokille zugeführt wird. Natürlich ist die Erfindung keineswegs auf Methanol beschränkt; viel mehr können auch andere organische Kühlmedien, wie z.B. Ethanol oder Thermoöle verwendet werden. condenses before it is again supplied by means of a feed pump 11 to the evaporation chamber 23 of the mold. Of course, the invention is by no means limited to methanol; much more Other organic cooling media such as ethanol or thermal oils can also be used.

In Fig. 4 ist ein Überhitzer 4 schematisch dargestellt. Dabei wird der Sattdampf in zumindest einer mäanderförmigen Leitung 13 mit geringem Abstand über die Oberfläche des teil- oder durcherstarrten Strangs 12 geführt, wobei der Strang weiter abgekühlt und die dabei ein Großteil der dabei abgeführten Wärmemenge zur Überhitzung des Sattdampfs herangezogen wird. Vorzugsweise wird die mäanderförmige Leitung 13 entgegen der Gießrichtung 15 angeströmt, sodass dabei der Sattdampf anfangs Energie von einem kälteren Strang und später Energie von einem wärmeren Strang aufnimmt. In Fig. 5 ist ein Kondensator schematisch dargestellt. An der Oberseite des Strangs 12 wird der Strang von mehreren In Fig. 4, a superheater 4 is shown schematically. In this case, the saturated steam is guided in at least one meandering line 13 at a small distance over the surface of the partially or durcherstarrten strand 12, wherein the strand is cooled further and thereby a large part of the thereby dissipated amount of heat is used to overheat the saturated steam. Preferably, the meandering line 13 is counter-flowed against the casting direction 15, so that while the saturated steam initially absorbs energy from a colder strand and later energy from a warmer strand. In Fig. 5, a capacitor is shown schematically. At the top of the strand 12, the strand of several

Spritzdüsen 14 abgekühlt, wobei das dabei anfallende Spray nozzles 14 cooled, with the resulting

Kühlwasser zur Kondensation des Kühlmediums innerhalb einer mäanderförmigen Leitung 13 verwendet wird. Im Gegensatz zu dem in der Fig. 4 dargestellten Überhitzer, wird der Cooling water is used for condensation of the cooling medium within a meandering line 13. In contrast to the superheater shown in FIG. 4, the

Kondensator 9 in Gießrichtung 15 angeströmt, sodass das  Condenser 9 flows in the casting direction 15, so that the

Kühlmedium anfangs von einem wärmeren Kühlwasser und später von einem kälteren Kühlwasser gekühlt wird. Sollte die Cooling medium is initially cooled by a warmer cooling water and later by a colder cooling water. Should the

Temperatur des Kühlmediums durch diesen Vorgang nicht Temperature of the cooling medium through this process is not

ausreichend reduziert werden können, ist es natürlich auch möglich, anstatt des in Fig. 4 dargestellten Kondensators oder ergänzend dazu, einen Kondensator nach Stand der Technik (vgl. Kondensator 9a nach Fig. 1, Ausführungsformen von Of course, it is also possible, instead of the capacitor shown in Fig. 4 or in addition thereto, a capacitor according to the prior art (see capacitor 9a of Fig. 1, embodiments of

Kondensatoren z.B. Dubbel. Taschenbuch für den Maschinenbau, 17. Auflage, Kapitel K22 „Komponenten des thermischen Capacitors e.g. Dubbel. Paperback for Mechanical Engineering, 17th Edition, Chapter K22 "Components of the thermal

Apparatebaus - 4 Kondensation und Rückkühlung" ) einzusetzen.  Apparatus construction - 4 condensation and recooling ").

In Fig. 6 ist der Aufbau einer Kokille 2 in einer Richtung quer zur Gießrichtung 15 schematisch dargestellt, wobei auf die Darstellung des Tauchrohrs aus Gründen der In Fig. 6, the structure of a mold 2 in a direction transverse to the casting direction 15 is shown schematically, wherein the representation of the dip tube for reasons of

Übersichtlichkeit verzichtet wurde. Zwischen dem Stahl 16, der in der Kokille einen teilerstarrten Strang ausbildet, und der Kokille 2, befindet sich eine Schicht auf Gießpulver 17 um die Reibung zwischen dem Strang und der Kokille zu Clarity was waived. Between the steel 16, which forms a partially solidified strand in the mold, and the mold 2, there is a layer of casting powder 17 to the friction between the strand and the mold to

reduzieren. Da die Kokille 2 aufgrund der Verdampfungskühlung heißer wird als eine Kokille nach dem Stand der Technik, weist die Kupferplatte 19 der Kokille eine hochabriebfeste, verschleißfeste Schicht aus einer Keramik 18 oder einem to reduce. Since the mold 2 becomes hotter than a prior art mold due to evaporative cooling, the copper plate 19 of the mold has a highly abrasion-resistant, wear-resistant layer of a ceramic 18 or a ceramic

Verbundwerkstoffe aus keramischen Werkstoffen in einer metallischen Matrix auf (ein sogenannter Cermet Werkstoff, siehe z.B. http://de.v7ikipedia.org/wiki/Cermet). Im Anschluss an die Kupferplatte aus Cu oder einer Cu-Legierung befindet sich eine gerippte Platte 20, die mehrere in Gießrichtung und/oder in einer Richtung quer zur Gießrichtung verlaufende Rippen 21 aufweist. Mittels dieser Konstruktion wird die effektive Oberfläche der Kokille erhöht, sodass besonders hohe Wärmemengen durch die Kokille abgeführt werden können (beispielsweise 3 MW/m2, wobei dieser Wert auf die durch den Stahl benetzte Kokillen-Oberfläche bezogen ist) , ohne dass es dabei zu einem Filmsieden kommt. Zwischen den Rippen 21 der gerippten Platte 20, befindet sich der Verdampfungsraum 23 der Kokille, in dem ein organisches Kühlmedium zu Sattdampf verdampft wird. Im Anschluss an die gerippte Platte 21 befindet sich eine Halteplatte 22, die mittels mehrerer als Schrauben ausgeführter Befestigungselemente mit der gerippten Platte verbunden ist. Composite materials of ceramic materials in a metallic matrix (a so-called cermet material, see eg http://de.v7ikipedia.org/wiki/Cermet). Following the copper plate of Cu or a Cu alloy is a ribbed plate 20 having a plurality of extending in the casting direction and / or in a direction transverse to the casting direction ribs 21. By means of this construction, the effective surface of the mold is increased, so that particularly high amounts of heat can be removed through the mold (for example 3 MW / m 2 , this value being based on the wetted by the steel mold surface), without it a movie boiling comes. Between the ribs 21 of the ribbed plate 20, there is the evaporation space 23 of the mold, in which an organic cooling medium is evaporated to saturated steam. Following the ribbed plate 21 is a holding plate 22 which is connected by means of several designed as screws fasteners with the ribbed plate.

Liste der Bezugszeichen List of reference numbers

1 Dampferzeuger 1 steam generator

2 Kokille  2 mold

3 Primärkühlung  3 primary cooling

4 Überhitzer  4 superheaters

5 Strangstützeinrichtung  5 strand support device

5a Strangführungsrolle  5a strand guide roller

6 Sekundärkühlung  6 secondary cooling

7 Dampfturbine  7 steam turbine

8 Generator  8 generator

9, 9a Kondensator  9, 9a capacitor

10 Kühlstrecke  10 cooling section

11 Pumpe  11 pump

12 Strang  12 strand

13 Mäanderförmige Leitung  13 Meandering line

14 Spritzdüsen  14 spray nozzles

15 Gießrichtung  15 casting direction

16 Stahl  16 steel

17 Gießpulver  17 casting powder

18 Keramik  18 ceramics

19 Kupferplatte  19 copper plate

20 Gerippte Platte  20 Ribbed plate

21 Rippe  21 rib

22 Halteplatte  22 retaining plate

23 Verdampfungsräum  23 Evaporation room

I-II Druckerhöhung I-II pressure increase

II-III Erwärmung auf die Verdampfungstemperatur II-III heating to the evaporation temperature

III-IV Verdampfen III-IV evaporation

IV-V Überhitzen  IV-V overheat

V-VI Entspannung  V-VI relaxation

VI-I Kondensation  VI-I condensation

Claims

Patentansprüche claims 1. Verfahren zur Erzeugung von Heißdampf in einer 1. A process for the production of superheated steam in one Stranggießmaschine, aufweisend folgende Verfahrensschritte: - Einbringen einer metallischen Schmelze in eine Kokille Continuous casting machine, comprising the following process steps: - introducing a metallic melt into a mold (2) ;  (2); - Abkühlen der Schmelze in der Kokille (2) unter Ausbildung einer festen Strangschale, wobei durch das Abkühlen der Schmelze ein Kühlmedium in zumindest einem  - Cooling of the melt in the mold (2) to form a solid strand shell, wherein the cooling of the melt, a cooling medium in at least one Verdampfungsraum (23) der Kokille (2) mittels Blasensieden zu Sattdampf verdampft wird;  Evaporation chamber (23) of the mold (2) is evaporated by means of nucleate boiling to saturated steam; - Ausziehen eines zumindest teilerstarrten Strangs (12) aus der Kokille (2) ;  - Extracting an at least partially solidified strand (12) from the mold (2); - Führen, Stützen und Kühlen des ausgezogenen Strangs (12) in einer Strangstützeinrichtung (5) ;  - guiding, supporting and cooling the extended strand (12) in a strand support device (5); - Überhitzen des Sattdampfs zu einem Heißdampf;  - overheating the saturated steam to a superheated steam; - Entspannen des Heißdampfs in einer Dampfturbine (7), wobei das Verfahren zur Erzeugung von Heißdampf als Kreisprozess ausgebildet ist, insbesondere dass das Kühlmedium nach der Entspannung, und gegebenenfalls einer nachfolgenden  - Relaxing of the superheated steam in a steam turbine (7), wherein the method for generating superheated steam is designed as a cyclic process, in particular that the cooling medium after the expansion, and optionally a subsequent Kondensation, wieder der Kokille (2) zugeführt wird;  Condensation, the mold (2) is fed back; dadurch gekennzeichnet, characterized, dass ein organisches Kühlmedium, insbesondere ein Alkohol oder ein Thermoöl, verwendet wird und der Heißdampf vor der Entspannung eine Temperatur von 180 bis 400 °C aufweist. that an organic cooling medium, in particular an alcohol or a thermal oil, is used and the superheated steam has a temperature of 180 to 400 ° C before the expansion. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sattdampf durch ein Kühlen des Strangs (12) überhitzt wird, wobei der Sattdampf in zumindest einer Leitung entlang zumindest einer Oberfläche des Strangs geführt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the saturated steam is overheated by cooling the strand (12), wherein the saturated steam is guided in at least one line along at least one surface of the strand. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des Sattdampfs im 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pressure of the saturated steam in Verdampfungsraum (23) der Kokille (2) mittels einer Evaporation space (23) of the mold (2) by means of a Dampfdruckstelleinrichtung auf einen vorbestimmten Druck eingestellt wird. Vapor pressure adjusting device is set to a predetermined pressure. 4. Vorrichtung zur Erzeugung von Heißdampf in einer Stranggießmaschine, aufweisend 4. A device for generating superheated steam in a continuous casting machine, comprising - eine gekühlte Kokille (2) zum Vergießen einer metallischen Schmelze zu einem zumindest teilerstarrten Strang (12), wobei die Kokille (2) mit zumindest einem Verdampfungsraum - A cooled mold (2) for casting a metallic melt to an at least partially solidified strand (12), wherein the mold (2) with at least one evaporation space (23) zur Erzeugung von Sattdampf ausgebildet ist; (23) is designed to generate saturated steam; - eine der Kokille (2) nachgeordnete Strangstützeinrichtung (5) zum Stützen, Führen und weiteren Kühlen des Strangs (12) ;  - One of the mold (2) downstream strand support means (5) for supporting, guiding and further cooling of the strand (12); - einen Überhitzer (4) zum Überhitzen des Sattdampfs zu - A superheater (4) for overheating the saturated steam Heißdampf, der mit einer Dampfturbine (7) zum Entspannen des Heißdampfs verbunden ist;  Superheated steam connected to a steam turbine (7) for releasing the superheated steam; zumindest ein Kondensator (9), wobei die Dampfturbine (7) mit dem Kondensator (9) und der Kondensator (9) über zumindest eine Speisepumpe mit der Kokille (2) verbunden ist ;  at least one condenser (9), wherein the steam turbine (7) with the condenser (9) and the condenser (9) via at least one feed pump to the mold (2) is connected; dadurch gekennzeichnet, characterized, dass die Kokille (2) mit zumindest einem Überhitzer zum that the mold (2) with at least one superheater to Überhitzen des Sattdampfs verbunden ist, wobei der Überhitzer (4) als ein Sekundärkühler (6) oder eine Sekundärkühlstrecke (6) der Stranggießmaschine ausgebildet ist. Overheating of the saturated steam is connected, wherein the superheater (4) as a secondary cooler (6) or a secondary cooling section (6) of the continuous casting machine is formed. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Leitung im Überhitzer (4) mäanderförmig zum gleichmäßigen Kühlen des Strangs (12) ausgebildet ist. 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that at least one line in the superheater (4) is meander-shaped for uniform cooling of the strand (12) is formed. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kondensator (9) in einer Kühlstrecke (10) angeordnet ist. 6. Apparatus according to claim 4, characterized in that a capacitor (9) in a cooling section (10) is arranged. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokille (2) zumindest im Bereich des Meniskus in einer Richtung quer zur Gießrichtung (15) eine keramische oder keramisch-metallische Schicht, eine Platte aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, eine gerippte Platte zum Verdampfen des Kühlmediums und eine Halteplatte aufweist. 7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the mold (2) at least in the region of the meniscus in a direction transverse to the casting direction (15) has a ceramic or ceramic-metallic layer, a plate made of copper or a copper alloy, a ribbed plate for evaporating the cooling medium and a holding plate. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verdampfungsraum (23) im Inneren der Kokille (2) mit einer, gegebenenfalls einstellbaren, 8. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that an evaporation space (23) in the interior of the Mold (2) with one, optionally adjustable, Druckbegrenzungseinrichtung verbunden ist, sodass der Druck des Sattdampfs einstellbar ist. Pressure limiting device is connected so that the pressure of the saturated steam is adjustable. 9. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8 in einer Stranggießanlage zur Erzeugung eines Strangs aus Stahl . 9. Use of the device according to one of claims 4 to 8 in a continuous casting plant for producing a strand of steel.
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