Die Anwendung eines mathematischen Modells auf die Regelung eines Wärmofens

Kopplungsgrößen zur Automatisierung von Walzstraßen unter Einbeziehung der Wärmöfen. Brammenziehtemperatur, zulässiger größter Temperaturunterschied, Verarbeitungszeit. Eigenschaften eines mathematischen Modells zur Regelung von Wärmöfen unter Berücksichtigung der Walzstraße. Arbeit im ?On-line”-Betrieb. Aufbau des Modells in drei Teilen. Die Temperaturfeldberechnung, die Berechnung der optimalen Heizmitteltemperaturverteilung sowie die Berechnung der örtlichen und zeitlichen Überlagerung. Berechnung des Temperaturfeldes über die bekannten Differenzenverfahren. Ermittlung eines Verfahrens zur Bestimmung der optimalen Heizmitteltemperatur aus dem thermokinetischen Gleichgewicht zwischen dem zu betrachtenden Körper und seiner Umgebungstemperatur. Berücksichtigung der zeitlichen Randbedingungen. Kurze Beschreibung des Programms.     

Ein allgemein anwendbares,zweidimensionales Verfahren zur Berechnung von stationären und instationären Ausgleichsvorgängen unter Berücksichtigung nichtkonstanter Stoffwerte

Beschreibung von numerischen Verfahren zur Berechnung von stationären und instationären Vorgängen wie Wärmeleitung, Stoffdiffusion, elektrischer Stromfluß und Impulsaustausch. Hinweise auf die Anwendbarkeit, Vor- und Nachteile dieser Verfahren. Beschreibung eines allgemein anwendbaren zweidimensionalen Rechenprogramms für nichtlineare Ausgleichsprozesse, dargestellt am Beispiel der Berechnung eines Temperaturfeldes. Anwendung des Programms auf die Berechnung der Ausbreitung turbulenter Gasstrahlen aus einem Registerbrenner und des Temperaturfeldes bei der Tragschienenkühlung eines Verzinkungsofens.     

Über den Einfluß eines örtlich veränderlichen Reibwertes auf die Berechnung der Kräfte bei technischen Umformverfahren

Erfassung der Randschubspannung zwischen Werkzeug und Werkstück durch die Einführung eines veränderlichen Reibwertes. Abhängigkeit des Reibwertes von Druck, (Relativ-Geschwindigkeit und Temperatur aus vorliegenden physikalischen Untersuchungen der Reibverhältnisse; Reibgesetze aus Auswertung des einschlägigen Schrifttums. Vergleich verschiedener Reibgesetze bei den Umformverfahren Ziehen, Bandwalzen und Stauchen mit Hilfe der elementaren Theorie. Folgerungen für die Anwendung eines örtlich veränderlichen Reibwertes bei der Berechnung plastischer Umformvorgänge.     

Rekursive Berechnung der Zwischentemperaturen bei großen konvektiven Rauchgas–Luft–Wärmeaustauschern

Wärmeübergangsgleichungen des aus zwei Abschnitten zusammengesetzten idealen Wärmeaustauschers. Gliederung der Berechnung der Zwischentemperaturen mehrflutiger Wärmeaustauscher. Berechnung eines Beispiels.     

Anwendung der Methode des Wärmebilanzintegrals zur Berechnung der Erstarrungsgeschwindigkeit von Eisen-Kohlenstoff-Legierungen

Anwendung der Methode des Wärmebilanzintegrals zur Berechnung der Gleichgewichtserstarrung von Systemen mit Mischkristallbildung. Eindimensionale Erstarrung eines einseitig unendlich ausgedehnten Raumes und Enderstarrung eines begrenzten Schmelzenvolumens. Berechnung der Erstarrungsgeschwindigkeit einer 1-t-Stahlbramme mit 0,6% C.     

Einfluβ der Versetzungsdichte und des Ausscheidungszustandes auf das Flieβverhalten eines mikrolegierten Feinkornbaustahls

Zusammenstellung der für einen mikrolegierten Baustahl relevanten elementaren Härtungsmechanismen. Erzeugung unterschiedlicher Gefügezustände durch verschiedene Wärmebehandlungen. Quantitative Ermittlung von Versetzungsdichten und Teilchendichten bzw. Teilchenabständen mit dem Transmissionselektronenmikroskop und Berechnung von Flieβgrenzen aus Gefügeparametern. Vorschlag eines Modells zur Deutung des beim Anlassen lösungsgeglühter und langsam abgekühlter Proben zu beobachtenden Sekundärhärtungseffekts. Anwendung des Modells zur Deutung des Härteverlaufs in der Wärmeeinfluβzone einer Schweiβverbindung auf der Grundlage einer Gefügeuntersuchung.     

Berechnung und Meßmethode zur Bestimmung des Temperaturgefälles und des Wärmeübergangskoeffizienten bei der direkten Kühlung von Stahldraht

Direkte Wasserkühlung von Stahldraht nach dem Ziehvorgang. Berechnung des Temperaturgefälles in einem dem Ziehhol nachgeschalteten Kühlrohr. Messung der Drahttemperaturdifferenz zwischen Kühlrohrein- und -austritt mit der Infrarotthermometrie zur Bestimmung des Wärmeübergangskoeffizienten an der Drahtoberfläche. Ermittlung des Emissionsgrades.     

Ein mathematisches Modell der Wärmeübertragung in Flammofenkammern von Industrieöfen

Wärmetechnische Berechnung eines Industrieofens unter Berücksichtigung der Flamme und der Temperaturveränderung der Rauchgase in der Ofenkammer. Anwendung des Modells am Beispiel eines Tiefofens.     

Untersuchungen zur Wärmeübertragung bei der Spritzwasserkühlung von Stahlplatten

Mittels eines instationären Untersuchungsverfahrens wurde der Wärmeaustauschvorgang bei der Wasserabspritzung in einem sich auf die Kühlstrecke einer Warmwalzanlage beziehenden Bereich untersucht. Es wurde der Einfluß von Wasserbeaufschlagungsdichte, Oberflächenstoßdruck, Wasserschicht und Material auf den Wärmetransport überprüft. Die gesamte Oberflächenwärmestromdichte wurde als passende Größe zur Beschreibung der Wärmeübertragung bei der Wasserabkühlung besonders im Bereich der instabilen Filmverdampfung ausgewählt. Quantitativ wurde diese Größe unter verschiedenen Abkühlbedingungen ermittelt. Nach Forderung der Kühlungssimulationsaufgabe wurde die ?Stepwise Regression Procedure“ verwendet, um die Form und die entsprechenden Parameter der Regressionsformeln festzustellen. Die Ergebnisse für X 5 CrNi 18 8 wurden dargestellt. Solche mathematische Darstellungen können Wärmerandbedingungen in den Bereichen der stabilen und instabilen Filmverdampfung sowie der Blasenverdampfung kontinuierlich erfassen. Die Ergebnisse enthalten die wichtigsten Einflußfaktoren, wie einerseits Oberflächentemperatur (150–850°C) und andererseits Wasserbeaufschlagungsdichte (300–1500 l/(m² · min)). Diese Methode eignet sich als Grundlage zur Ermittlung der Wärmerandbedingungen unter den verschiedenen simulierten Kühlungsbedingungen und stellt somit den Ansatz eines zuverlässigen Modells zur Simulation und Optimierung des Warmwalzprozesses bzw. des Wärmebehandlungsprozesses und schließlich auch der ganzen Anlage dar.     

Modelluntersuchungen des konvektiven Wärmeübergangs zwischen Kokille und einem Luftstrom bei einer Vier-Block-Anordnung auf einer Kokillenplatte

Beschreibung des Modellaufbaus und der Versuchsauswertung eines physikalischen Modells zur Simulation des konvektiven Wärmeübergangs zwischen Kokillen oder Blöcken und einem Luftstrom bei verschiedenen Anordnungen von vier Blöcken auf einer Kokillenplatte. Vergleich der Meßergebnisse mit Schrifttumsangaben über den konvektiven Wärmeübergang an anderen Körpern. Erörterung des Einflusses einer Maßstabsänderung im Hinblick auf die Übertragung der Modellergebnisse auf Betriebsverhältnisse.     

Die Optimierung der mechanischen Eigenschaften des Stahls X20Cr13 durch simulierende Wärmebehandlung

Simulierende Wärmebehandlung an kleinen Proben zur Erfassung des Einflusses der Austenitisierungstemperatur, der Abkühlgeschwindigkeit beim Härten und der Anlaßtemperatur auf die mechanischen Eigenschaften des Stahls X20Cr13. Neuartige Darstellung der Ergebnisse in der Form des Wärmebehandlungsschaubildes zur Kennzeichnung der kombinierten Wirkung von Abkühlgeschwindigkeit und Anlaßtemperatur. Einstellung von Festigkeit und Zähigkeit des Stahls durch Kontrolle der drei oben erwähnten Wärmebehandlungsparameter.     

Der Sauerstoff als Beurteilungsmaßstab für den Reinheitsgrad und den Widerstand gegen Grübchenbildung von Wälzlagerstahl

Untersuchungen über den Einfluß des Sauerstoffgehaltes und des Gehaltes an nichtmetallischen Einschlüssen auf den Widerstand gegen Grübchenbildung (Lebensdauer) im Kugellaufversuch an Proben aus rd. 65 Schmelzen von Wälzlagerstahl mit rd. 1% C und 1,5% Cr. Berechnung der linearen Korrelationskoeffizienten zwischen diesen Größen. Korrelationsrechnungen unter Annahme einer Weibull-Verteilung. Folgerungen über den Grad der Gleichwertigkeit beider Maßstäbe (Sauerstoffgehalt und Gehalt an nichtmetallischen Einschlüssen) für die Beurteilung des Reinheitsgrades und der Lebensdauer bei Wälzbeanspruchung.     

Ermittlung der Wärmeleitfähigkeit in synthetischen Gießpulvern

Die Wärmeleitfähigkeit synthetischer Schlacken im Dreistoffsystem Al₂O₃—CaO—SiO₂ mit und ohne CaF₂- und/oder Na₂O-Zugaben wird im festen, fest/flüssigen und flüssigen Zustand mit Hilfe eines modifizierten stationären Hohlzylinderverfahrens bestimmt. Die untersuchten Schlacken dienen als Grundlage für die chemische Zusammensetzung der Gießpulver für das Stranggießen von Stahl und entsprechen in einigen Fällen den Gießschlacken, die nach der Kohlenstoffverbrennung und Karbonatzersetzung aus dem Gießpulver in der Stranggießkokille entstehen. Mit steigender Temperatur nimmt die Wärmeleitfähigkeit bei den untersuchten Schlacken fast linear zu. Im fest/flüssigen Übergang spielt die Schmelzenthalpie bei der Ausbildung eines Maximums der Wärmeleitfähigkeit innerhalb des Schmelzintervalls eine entscheidende Rolle. Schließlich nimmt die Wärmeleitfähigkeit im flüssigen Zustand mit zunehmender Temperatur ab. Der Al₂O₃-Gehalt übt keinen Einfluß auf die Wärmeleitfähigkeit im flüssigen Zustand aus. CaF₂- und/oder Na₂O-Zugaben führen dagegen zu einer Abnahme der Wärmeleitfähigkeit im gesamten untersuchten Temperaturbereich.     

Untersuchung des Wärmeübergangs an einer simulierten Sekundärkühlzone beim Stranggießverfahren

Wärmeübergang beim Aufspritzen von Wasser auf heiße Flächen. Versuche zur Wasserverteilung und zum Wärmeübergang bei Verwendung von Flachstrahl- und Vollkegeldüsen. Beschreibung des Einflusses der Wasserbeaufschlagungsdichte und der Wasseraustrittsgeschwindigkeit auf den Wärmeübergang mit Gleichungen. Übertragung der Ergebnisse auf das Stranggießverfahren.     

Die Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Stampfmassen aus Schmelzkalk (Kristallkalk)

Aufgabenstellung und kurze Übersicht über die Grundzüge der Verfahren zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit, Beschreibung einer neuen Apparatur zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Stampfmassen, die Wärmeleitfähigkeit von Stampfmassen aus Quarzit, Elektromagnesia und Schmelzkalk im ungesinterten und gesinterten Zustand, experimentelle Untersuchungen mit Infrarot-Photographien an Einkristallen aus Schmelzkalk, Hinweis auf die Bedeutung der Strahlung bei höheren Temperaturen.     

Der Wärmeübergang an Hochofeneinsatzstoffen

Ermittlung der Wärmeübergangszahlen an frei umströmten Kugeln und Schüttungen aus Pellets, Sinter, Koks und Erz. Einfluß der Oberflächengestalt, des Wärmeleitvermögens und der Feuchtigkeit der untersuchten Hochofeneinsatzstoffe.     

Bildungsmechanismen im Primärschlackegebiet des Hochofens

Neues Verfahren zur Herstellung von großen Wüstitkristallen. Erörterung der Reaktionen zwischen Wüstit und Kalk-Kieselsäure-Gemischen. Deutung des Bildungsmechanismus im Primärschlackegebiet durch Erläuterung des Aufbaus hohler Körper aus reduzierten Eisenoxiden in Eiszapfenformen.     

Einfluß der Kerbgeometrie auf das Zeitstandverhalten des Stahles 21 CrMoV 5 7 in unterschiedlichen Wärmebehandlungszuständen

Zeitstandversuche bis rd. 35 000 h Beanspruchungsdauer bei 550°C an zylindrischen 60°-V-Kerbproben unterschiedlicher Geometrie aus drei Wärmebehandlungszuständen einer Schmelze des Stahls 21 CrMoV 5 7. Geometrieabhängigkeit der Kerbfestigkeit im Warmzugversuch und Zeitstandversuch. Erörterung des Zusammenhangs zwischen Festigkeitsverhalten und Kerbspannungszustand. Vergleich von Ergebnissen aus Zeitstandversuchen mit Kerbproben nach DIN 50 118 (Entwurf Januar 1978) und Kerbproben veränderter Geometrie.     

Berechnung der temperaturabhängigen Verformungen und Spannungen in Mauerwerk und Blechmantel von Konvertern unter Radialdruck

Darstellung einer Rechenmethode zur Berechnung von Temperaturen, Wärmespannungen und Verformungen in Blechmantel, Mauerwerk und Isolierschichten eines Konverters während der Konverterreise. Feststellung, daß die verbleibenden Verformungen des Blechmantels vor allem aus dem Verschwinden der Spalte im Mauerwerk im Verlaufe der ersten 100 h resultieren und daß erneute Verformungen am Ende der Konverterreise auftreten, wenn die Mauerwerksdicke kleiner wird und die Blechmantel-temperatur relativ hoch ist.     

Die Bestimmung des Wärmeinhalts und der spezifischen Wärme von Schmelzkalkkristallen zwischen 0 und 1720 °C

Entwicklung verschiedener Kalorimeteranordnungen zur Bestimmung des Wärmeinhalts zwischen 0 und 25, 25 und 65, 25 und 1400 und zwischen 25 und 1720 °C. Die mittlere und wahre spezifische Wärme von Schmelzkalk (Kristallkalk). Vergleich der Ergebnisse mit Angaben des Schrifttums über gebrannten Kalk.