The cooling process of metallic strips in cooling section of continuous annealing lines can be calculated using an equation which is based purely on the fundamentals of engineering heat transfer and can be solved by simple numerical methods. It includes thermal conduction, convective cooling, radiative cooling and phase changes. Several issues of plant- and process engineering can be considered with this equation. The effects of different measures to increase the cooling rate by changing the fluid flow velocity, the ambient temperature, the temperature of the cooling fluid and the properties of the cooling fluid can be investigated directly using solutions of the presented equation. The risk of a premature start of the cooling due to heat conduction in the direction of strip flow can also be calculated. Numerical solutions for the equations are given for applications in process modelling or plant design.
Der Abkühlverlauf metallischer Bänder in Kühlstrecken kontinuierlicher Wärmebehandlungsanlagen lässt sich mit einer Gleichung darstellen, welche nur wärmetechnische Grundlagen enthält und welche numerisch mit einfachen Mitteln gelöst werden kann. Dabei werden Wärmeleitung, Wärmeaustrag durch konvektiven Wärmeübergang und Strahlung und Phasenumwandlungen berücksichtigt. Zahlreiche anlagen- und prozesstechnische Auslegungsfragen können mit dieser Gleichung betrachtet werden. Die Auswirkungen verschiedener Wege zur Steigerung der Abkühlgeschwindigkeit durch Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit, der Umgebungstemperatur, der Kühlfluidtemperatur und der Eigenschaften des Kühlfluids können direkt mit Lösungen der vorgestellten Gleichung untersucht werden. Das Risiko eines vorzeitigen Abkühlbeginns durch Wärmeleitung in Durchlaufrichtung lässt sich ebenfalls berechnen. Numerische Lösungen der Gleichung werden für die Anwendung in Prozessmodellen oder bei Auslegungsrechnungen angegeben.
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