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DE102013200209A1 - Device for recovering energy from hot slab, has heat exchanger made of elastic, that is provided with cooling passage through which heat transfer medium or coolant passage is flowed - Google Patents

Device for recovering energy from hot slab, has heat exchanger made of elastic, that is provided with cooling passage through which heat transfer medium or coolant passage is flowed Download PDF

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Publication number
DE102013200209A1
DE102013200209A1 DE201310200209 DE102013200209A DE102013200209A1 DE 102013200209 A1 DE102013200209 A1 DE 102013200209A1 DE 201310200209 DE201310200209 DE 201310200209 DE 102013200209 A DE102013200209 A DE 102013200209A DE 102013200209 A1 DE102013200209 A1 DE 102013200209A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
slab
heat exchanger
heat
temperature
heat transfer
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.)
Pending
Application number
DE201310200209
Other languages
German (de)
Inventor
Uwe Plociennik
Claus Witterstein
Erich Hovestädt
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.)
SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Siemag AG
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 SMS Siemag AG filed Critical SMS Siemag AG
Priority to DE201310200209 priority Critical patent/DE102013200209A1/en
Publication of DE102013200209A1 publication Critical patent/DE102013200209A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/22Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

The device has a heat exchanger (100) that is made into contact with slab. The heat exchanger made of elastic, is provided with a cooling passage (110) through which heat transfer medium or coolant passage is flowed. The heat exchanger is provided with pressing structures (130-1-130-3) that are provided in the form of field elements or hydraulic cylinders, for pressing surface elements (120-1-120-3). The heat transfer coefficient during contact of heat exchanger and surface of the slab is 1000 W/m2K. An independent claim is included for method for operating the device for recovering energy from hot slab.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Energierückgewinnung aus einer noch warmen Bramme. Die Vorrichtung weist im Wesentlichen mindestens einen Wärmetauscher auf, welcher mit der Bramme in Kontakt bringbar ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung. The invention relates to a device for energy recovery from a still warm slab. The device essentially has at least one heat exchanger, which can be brought into contact with the slab. Moreover, the invention relates to a method for operating such a device.

Stand der TechnikState of the art

Im Stand der Technik sind Stranggießanlagen zum Gießen von Stahl hinlänglich bekannt. Sie umfassen eine Kokille, in welche flüssiges Metall, insbesondere eine Stahlschmelze hineingegossen wird, und eine der Kokille nachgeordnete Strangführung, in welcher ein aus der Kokille ausgezogener Gießstrang geführt wird und durcherstarrt. Nach seiner Durcherstarrung wird der Gießstrang typischerweise in einfacher handhabbare Teilstücke, sogenannte Brammen zertrennt bzw. aufgeteilt. Continuous casting plants for casting steel are well known in the art. They comprise a mold into which liquid metal, in particular a molten steel, is poured, and a strand guide arranged downstream of the mold, in which a cast strand drawn out of the mold is guided and solidifies. After its solidification of the cast strand is typically divided into easier to handle sections, so-called slabs or divided.

Die Stahlschmelze hat typischerweise eine Temperatur von ca. 1.600°C und der Gießstrang hat nach seiner Durcherstarrung und nach dem Verlassen der Strangführung typischerweise immer noch eine Temperatur von über 1.000°C. The molten steel typically has a temperature of about 1,600 ° C and the cast strand after its solidification and after leaving the strand guide typically still has a temperature of about 1,000 ° C.

Eine frisch gegossene und noch derart warme Bramme stellt insofern einen Wärmespeicher dar. A freshly poured and still so warm slab represents insofar a heat storage.

Die Rückgewinnung von Energie aus einer solchen noch warmen Bramme ist im Stand der Technik grundsätzlich bekannt; sie wird z. B. beschrieben in den Druckschrift DE 10 2004 023 031 A1 , DE 30 19 714 A1 , DE 26 22 722 , WO 2011/138 171 A2 , JP 59 198883 A oder JP 60040657 A .The recovery of energy from such a still hot slab is basically known in the art; she will z. B. described in the document DE 10 2004 023 031 A1 . DE 30 19 714 A1 . DE 26 22 722 . WO 2011/138171 A2 . JP 59 198883 A or JP 60040657 A ,

Besonders relevant für den Gegenstand der vorliegenden Erfindung erscheint die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2009 031 557 A1 . Aus dieser Offenlegungsschrift ist es bekannt, den frischgegossenen Brammen Wärmetauscher zuzuordnen, um die in den Brammen gespeicherte Wärme nutzen zu können. Es wird vorgeschlagen, die Wärmetauscher beispielsweise als Plattenwärmetauscher auszubilden. Die Wärmetauscher können den warmen Brammen während ihres Transportes zu einem Brammenlager sowie auch in dem Brammenlager selber zugeordnet sein. Es wird erwähnt, dass für eine optimale Nutzung der Wärme ein guter Wärmeübergang zwischen Bramme und Wärmetauscher hergestellt sein sollte. Es ist aus dieser Schrift weiterhin bekannt, eine möglichst hohe Auslauftemperatur des Wärmemediums aus dem Wärmetauscher anzustreben; dies kann durch geeignete Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit des Wärmeträgermediums in dem Wärmetauscher geeignet eingestellt werden. Andererseits sollen für die eingelagerten Brammen häufig gezielte Abkühlgeschwindigkeiten eingestellt werden. Dies wird vorteilhafterweise dadurch erreicht, dass unterschiedliche Auslauftemperaturen für das Wärmeträgermedium vorgegeben werden. Diese Zieltemperaturen können über der Abkühlzeit geeignet verändert werden, um vorgegebene Abkühlkurven für die Brammen auch dynamisch einstellen zu können. Ein Prozessmodell überwacht und steuert den Abkühlprozess, vorzugsweise mittels einer kontinuierlichen Messung der Einlauf- und Auslauftemperatur des Wärmeträgermediums bzw. des Kühlmediums im Wärmetauscher. Particularly relevant to the subject matter of the present invention is the German Offenlegungsschrift DE 10 2009 031 557 A1 , From this publication, it is known to assign the freshly cast slabs heat exchanger in order to use the stored heat in the slabs can. It is proposed to form the heat exchangers, for example, as a plate heat exchanger. The heat exchangers may be assigned to the hot slabs during their transport to a slab store as well as in the slab store itself. It is mentioned that for optimum use of heat, good heat transfer between slab and heat exchanger should be made. It is also known from this document to aim for the highest possible outlet temperature of the heat medium from the heat exchanger; This can be suitably adjusted by suitably changing the flow rate of the heat transfer medium in the heat exchanger. On the other hand, targeted cooling rates should often be set for the stored slabs. This is advantageously achieved in that different outlet temperatures are specified for the heat transfer medium. These target temperatures can be suitably changed over the cooling time in order to be able to dynamically set predetermined cooling curves for the slabs. A process model monitors and controls the cooling process, preferably by means of a continuous measurement of the inlet and outlet temperature of the heat transfer medium or the cooling medium in the heat exchanger.

Im Stand der Technik ist es weiterhin bekannt, dass der Gießstrang bzw. die Brammen während ihrer Abkühlzeit nicht an jedem Punkt ihrer Oberfläche gleichmäßig abgekühlt werden; dies führt oftmals zu Spannungen und Verformungen der Bramme; ihre Oberflächen sind dann nicht mehr eben. Diese Verformungen der Bramme haben den Nachteil, dass ein plattenförmiger Wärmetauscher mit einer ebenen Anlagefläche die verformte Bramme nur lokal bzw. punktuell berührt, was sich nachteilig auf den Wärmeübertragungskoeffizienten zwischen Bramme und Wärmetauscher auswirkt. In the prior art, it is also known that the cast strand or the slabs are not uniformly cooled during their cooling time at each point of their surface; this often leads to tensions and deformations of the slab; their surfaces are then no longer flat. These deformations of the slab have the disadvantage that a plate-shaped heat exchanger with a flat contact surface touches the deformed slab only locally or punctually, which adversely affects the heat transfer coefficient between slab and heat exchanger.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Vorrichtung zur Energierückgewinnung aus einer noch warmen Bramme sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, dass der Kontakt und damit auch der Wärmeübertragungskoeffizient zwischen Bramme und Wärmetauscher verbessert wird. The invention has the object of developing a known device for recovering energy from a still hot slab and a method for operating such a device to the effect that the contact and thus the heat transfer coefficient between slab and heat exchanger is improved.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher elastisch ausgebildet ist. This object is solved by the subject matter of claim 1. This is characterized in that the heat exchanger is elastic.

Der Begriff „warme Bramme“ meint insbesondere die nach dem Gießen noch nicht auf Raumtemperatur abgekühlte Bramme. Die Temperatur der Bramme TB liegt dann typischerweise in einem Bereich von 1.200°C > TB > 50°C.The term "hot slab" means, in particular, the slab which has not yet cooled to room temperature after casting. The temperature of the slab TB is then typically in the range of 1200 ° C> TB> 50 ° C.

Aufgrund der erfindungsgemäß beanspruchten elastischen Ausgestaltung des Wärmetauschers wird sichergestellt, dass sich der Wärmetauscher auch an die eventuell verformte, d. h. nicht ebene Oberfläche der Bramme anschmiegt, so dass die Kontaktfläche und damit auch der Wärmeübertragungskoeffizient zwischen Bramme und Wärmetauscher vergrößert wird. Due to the invention claimed elastic design of the heat exchanger ensures that the heat exchanger to the possibly deformed, d. H. not flat surface of the slab snuggles, so that the contact surface and thus the heat transfer coefficient between the slab and heat exchanger is increased.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist zu diesem Zweck der Wärmetauscher in seiner flächigen Erstreckung aus einer Mehrzahl von Flächenelementen gebildet, welche vorzugsweise miteinander gekoppelt sind. Zumindest einzelnen der Flächenelemente sind Andrückelemente zugeordnet zum Andrücken der Flächenelemente gegen die Oberfläche der Bramme. Durch diese Aufteilung der gesamten Wirkungsfläche des Wärmetauschers in einzelne kleinere Flächenelemente wird der Wärmetauscher quasi punktelastisch ausgebildet, weil diese einzelnen Flächenelemente individuell gegen den ihnen zugeordneten Teil der Oberfläche der Bramme angedrückt werden können. According to a first embodiment of the heat exchanger is formed in its planar extension of a plurality of surface elements for this purpose, which are preferably coupled together. At least some of the Surface elements are associated pressing elements for pressing the surface elements against the surface of the slab. As a result of this division of the entire effective area of the heat exchanger into individual smaller area elements, the heat exchanger is quasi-point elastic, because these individual area elements can be pressed individually against the part of the surface of the slab assigned to them.

Das Andrücken der Flächenelemente erfolgt mit Andrückelementen, die z. B. in Form von Federelementen oder Hydraulikzylindern ausgebildet sind. The pressing of the surface elements is carried out with pressure elements, the z. B. are formed in the form of spring elements or hydraulic cylinders.

Es kann eine Steuerung vorhanden sein zum Ansteuern der Andrückelemente so, dass die Flächenelemente mit einem vorbestimmten Druck gegen die Oberfläche der Bramme anstellbar sind.There may be a controller for driving the pressing elements so that the surface elements are engageable with a predetermined pressure against the surface of the slab.

Alternativ zu der soeben beschriebenen Ausbildung des Wärmetauschers aus einer Mehrzahl von einzelnen Flächenelementen kann der Wärmetauscher gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel auch in Form eines temperaturstabilen wärmeleitenden und elastischen Kissens ausgebildet sein.As an alternative to the just described embodiment of the heat exchanger from a plurality of individual surface elements, the heat exchanger according to a second embodiment can also be designed in the form of a temperature-stable heat-conducting and elastic cushion.

Das Kissen ist dann in seinem Innern, aber außerhalb seiner Kühlkanäle, mit einem Füllmedium, z. B. mit Luft oder mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllt, und es kann eine Steuerung vorgesehen sein zum Einstellen der Befüllung des Kissens mit dem Füllmedium derart, dass das Kissen mit einem vorbestimmten Druck gegen die Oberfläche der Bramme drückt. The cushion is then in its interior, but outside its cooling channels, with a filling medium, for. B. filled with air or with a hydraulic fluid, and it may be provided a control for adjusting the filling of the pad with the filling medium such that the pad presses with a predetermined pressure against the surface of the slab.

Die beiden soeben beschriebenen Varianten des Wärmetauschers, d. h. der erste Wärmetauscher, ausgebildet aus der Mehrzahl der Flächenelemente, und der zweite Wärmetauscher, ausgebildet in Form des elastischen Kissens, können auch beide an unterschiedliche Flächen ein und derselben Bramme angelegt werden zur Rückgewinnung von Energie aus der Bramme.The two variants of the heat exchanger just described, d. H. the first heat exchanger, formed from the plurality of surface elements, and the second heat exchanger, formed in the form of the elastic pad, can both be applied to different surfaces of one and the same slab for recovering energy from the slab.

Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch die Vorrichtung nach Anspruch 8, welche auf eine Kombination von mindestens einem Wärmetauscher gemäß der Erfindung mit einer Bramme abzielt. Die Vorteile dieser Lösung nach Anspruch 8 entsprechen den oben mit Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung genannten Vorteilen. The above object of the invention is also achieved by the device according to claim 8, which aims at a combination of at least one heat exchanger according to the invention with a slab. The advantages of this solution according to claim 8 correspond to the advantages mentioned above with reference to the device according to the invention.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist es vorteilhaft, dass – wenn der Wärmetauscher aus einem aus der Mehrzahl von Flächenelementen gebildet ist – die Steuerung ausgebildet ist, nur diejenigen Andrückelemente anzusteuern, deren zugeordnete Flächenelemente der Oberfläche der Bramme gegenüberliegen. Umgekehrt sollen diejenigen Andrückelemente, deren zugeordnete Flächenelemente außerhalb der Oberfläche der Bramme liegen, nicht angesteuert werden. Insofern ermöglicht die beanspruchte Ausgestaltung des Wärmetauschers eine flexible Anpassung an unterschiedliche Oberflächengrößen der Bramme.According to one embodiment, it is advantageous that - when the heat exchanger is formed from one of the plurality of surface elements - the control is designed to control only those pressing elements whose associated surface elements of the surface of the slab opposite. Conversely, those pressing elements whose associated surface elements are outside the surface of the slab should not be controlled. In this respect, the claimed embodiment of the heat exchanger allows flexible adaptation to different surface sizes of the slab.

Um den Wärmeübertragungskoeffizienten weiter zu erhöhen, ist es vorteilhaft, dass diejenigen Seiten der Bramme, z. B. deren Schmalseiten, die nicht von einem der erfindungsgemäßen Wärmetauscher abgedeckt sind bzw. mit diesem in Kontakt stehen, wärmeisoliert sind.In order to further increase the heat transfer coefficient, it is advantageous that those sides of the slab, z. B. whose narrow sides, which are not covered by one of the heat exchanger according to the invention or are in contact with it, are thermally insulated.

Durch die Kontaktierung der Bramme mit den erfindungsgemäßen Wärmetauschern wird vorteilhafterweise ein Wärmeübertragungskoeffizient von mindestens 1.000 W/m2 × K erreicht. Dieser ermöglicht vorteilhafterweise eine gewünschte Abkühlung der Bramme innerhalb von ca. 1 Stunde.By contacting the slab with the heat exchangers according to the invention, a heat transfer coefficient of at least 1000 W / m 2 × K is advantageously achieved. This advantageously allows a desired cooling of the slab within about 1 hour.

Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung gemäß Anspruch 13. Dieses Verfahren umfasst folgende Schritte: Kontaktieren der noch warmen Bramme mit dem mindestens einen elastischen Wärmetauscher; solange die Temperatur TB der Bramme noch oberhalb einer vorgegebenen Schwellenwert-Temperatur TBS liegt: Durchströmen des Wärmetauschers mit einem Wärmeträgermedium, wobei sich das Wärmeträgermedium aufgrund der von der Bramme abgegebenen Wärme von einer ersten Einlauftemperatur TE1 auf eine erste Auslauftemperatur TA1 aufheizt mit TB > TA1 > TBS; und – nachdem die Temperatur TB der Bramme unter die vorgegebene Schwellenwert-Temperatur TBS gefallen ist –: Durchströmen des Wärmetauschers mit einem Kühlmedium, wobei sich das Kühlmedium aufgrund der Restwärme der Bramme von einer zweiten Einlauftemperatur TE2 auf eine zweite Auslauftemperatur TA2 aufheizt mit: TE2 < TE1 und TA2 < TA1 mit beispielsweise TA1 > 250°C und TBS 250°C.The above object is further achieved by a method for operating the device according to claim 13. This method comprises the following steps: contacting the still hot slab with the at least one elastic heat exchanger; as long as the temperature TB of the slab is still above a predetermined threshold temperature TBS: flow through the heat exchanger with a heat transfer medium, wherein the heat transfer medium due to the heat emitted from the slab from a first inlet temperature TE1 to a first outlet temperature TA1 heats up with TB> TA1> TBS; and - after the temperature TB of the slab has fallen below the predetermined threshold temperature TBS -: flowing through the heat exchanger with a cooling medium, wherein the cooling medium heats up from a second inlet temperature TE2 to a second outlet temperature TA2 due to the residual heat of the slab with: TE2 < TE1 and TA2 <TA1 with, for example, TA1> 250 ° C and TBS 250 ° C.

Der beanspruchten Unterteilung der Verfahrensschritte für eine Brammentemperatur oberhalb des Schwellenwertes TBS und eine Brammentemperatur unterhalb des Schwellenwertes TBS liegt folgende Überlegung zugrunde:The claimed subdivision of the method steps for a slab temperature above the threshold value TBS and a slab temperature below the threshold value TBS is based on the following consideration:

Solange die Temperatur der Bramme oberhalb der besagten Schwellenwert-Temperatur TBS liegt und die erste Auslauftemperatur TA1 ebenfalls oberhalb dieser Schwellenwert-Temperatur TBS liegt, ist eine Energierückgewinnung aus der noch warmen Bramme energetisch sinnvoll; es lohnt sich dann insbesondere die Weiterleitung des Wärmeträgermediums an eine Energierückgewinnungsanlage, z. B. eine Organic Rankine Cycle ORC – oder eine Kalina-Anlage zur Stromgewinnung. Unterhalb der Schwellenwert-Temperatur TBS macht die Weiterleitung des Wärmeträgermediums energetisch keinen Sinn mehr. Es kann dann sinnvoll sein, die Bramme gezielt, d. h. z. B. möglichst kurzfristig auf eine vorgegebene Temperatur herunterzukühlen; dies gelingt beispielsweise dadurch, dass anstelle des Wärmeträgermediums nun ein Kühlmedium verwendet wird, welches bei Durchleitung durch den Wärmetauscher deutlich kühler ist als das Wärmeträgermedium. Die Kühlung des Kühlmediums kann z. B. durch eine externe Kühlquelle erfolgen. Stofflich kann es sich bei dem Wärmeträgermedium und dem Kühlmedium grundsätzlich um dasselbe Medium handeln, wie gesagt, wobei jedoch die Temperatur des Kühlmediums bei Verwendung im Wärmetauscher niedriger liegt als die Temperatur des Wärmeträgermediums. As long as the temperature of the slab is above said threshold temperature TBS and the first outlet temperature TA1 is also above this threshold temperature TBS, an energy recovery from the still-warm slab is energetically meaningful; It is then worthwhile in particular the forwarding of the heat transfer medium to an energy recovery system, eg. B. an Organic Rankine Cycle ORC - or a Kalina plant for power generation. Below the threshold temperature TBS makes the Transmission of the heat transfer medium energetically no longer meaning. It may then be useful to deliberately cool down the slab, ie, for example, to cool down to a predetermined temperature as quickly as possible; This is achieved, for example, in that, instead of the heat transfer medium, a cooling medium is now used which, when passing through the heat exchanger, is significantly cooler than the heat transfer medium. The cooling of the cooling medium can, for. B. by an external cooling source. Substantially, the heat transfer medium and the cooling medium may basically be the same medium, as stated above, but the temperature of the cooling medium, when used in the heat exchanger, is lower than the temperature of the heat transfer medium.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Further advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Der Beschreibung sind sechs Figuren beigefügt, wobei The description is attached to six figures, wherein

1 den Temperaturverlauf der Bramme bei unterschiedlichen Randbedingungen; 1 the temperature profile of the slab under different boundary conditions;

2 einen Manipulator zum Be- und Entladen der Wärmetauscherplätze; 2 a manipulator for loading and unloading the heat exchanger sites;

3 Wärmetauscherplätze in Sandwitch-Bauweise mit unterschiedlichen Brammen; 3 Heat exchangers in Sandwitch design with different slabs;

4 eine Detailansicht aus 1 mit Ergänzungen; 4 a detailed view 1 with additions;

5 eine noch weitere Teilansicht aus 4; und 5 an even more partial view 4 ; and

6 den Wärmetauscher in Form eines Kissens gemäß der Erfindung zeigt. 6 shows the heat exchanger in the form of a pad according to the invention.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die genannten Figuren detailliert beschreiben. In allen Figuren sind gleiche technische Merkmale durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet. The invention will be described in detail below with reference to the mentioned figures. In all figures, the same technical features are designated by like reference numerals.

Am Ende der Beschreibung ist der Inhalt des prioritätsbegründenden Dokumentes nochmals wiedergegeben. Die 1 bis 3 beziehen sich auf die prioritätsbegründenden Unterlagen und sind deshalb erst am Ende der Beschreibung beschrieben. At the end of the description, the content of the priority document is reproduced again. The 1 to 3 refer to the documents giving priority to the priority and are therefore only described at the end of the description.

4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus der 1. 4 shows an enlarged section of the 1 ,

Die in 4 gezeigten Merkmale werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die noch detailliertere 5 näher erläutert.In the 4 The features shown are described below with reference to the more detailed 5 explained in more detail.

5 zeigt den erfindungsgemäßen Wärmetauscher 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wonach er – in seiner flächigen Erstreckung – aus einer Mehrzahl von Flächenelementen 120-1, 120-2 und 120-3 aufgebaut ist. Jedem dieser Flächenelemente ist ein Andrückelement, hier beispielhaft ein Hydraulikzylinder 130-1, 130-2, 130-3 zugeordnet zum individuellen Anstellen der Flächenelemente gegen die Oberfläche einer Bramme 200. Wie in 4 gezeigt, kann die Bramme sowohl vertikal wie auch horizontal gelagert sein. Die Andrückelemente werden mit Hilfe einer ersten Steuerung 140 individuell angesteuert. Die Ansteuerung erfolgt vorzugsweise derart, dass jedes der Flächenelemente 120-1, 120-2, 120-3 mit einem vorgegebenen Druck, der vorzugsweise für alle Flächenelemente betraglich gleich vorgegeben wird, gegen die Oberfläche der Bramme gedrückt wird. 5 shows the heat exchanger according to the invention 100 according to the first embodiment, according to which it - in its planar extent - from a plurality of surface elements 120-1 . 120-2 and 120-3 is constructed. Each of these surface elements is a pressure element, here for example a hydraulic cylinder 130-1 . 130-2 . 130-3 associated with individually adjusting the surface elements against the surface of a slab 200 , As in 4 shown, the slab can be stored both vertically and horizontally. The pressing elements are using a first controller 140 individually controlled. The control is preferably carried out such that each of the surface elements 120-1 . 120-2 . 120-3 is pressed against the surface of the slab with a predetermined pressure, which is preferably given the same amount for all surface elements.

In 5 ist weiterhin zu erkennen, dass der Wärmetauscher 100 und insbesondere seine einzelnen Flächenelemente 120-1, 120-2, 120-3 mit einem Kühlkanal 110 durchzogen sind, welcher entweder von einem Wärmeträgermedium oder einem Kühlmedium durchflossen wird. Stofflich können die beiden Medien identisch sein; sie besitzen jedoch in jedem Fall eine unterschiedliche Einlauftemperatur; die Temperatur des Kühlmediums ist geringer als die des Wärmeträgermediums. Die begriffliche Unterscheidung zwischen Wärmeträgermedium und Kühlmedium wird getroffen, um zum Ausdruck zu bringen, dass bei Betrieb der Wärmetauscher mit einem Wärmeträgermedium das primäre Ziel darin besteht, die Wärme der frisch gegossenen Bramme aufzunehmen und einer Energierückgewinnungsanlage zuzuführen. Demgegenüber besteht die primäre Intension beim Betrieb der Wärmetauscher mit einem Kühlmedium darin, die Bramme möglichst schnell abzukühlen, d. h. in möglichst kurzer Zeit möglichst viel Wärme von der Bramme abzuführen. In 5 is further to recognize that the heat exchanger 100 and in particular its individual surface elements 120-1 . 120-2 . 120-3 with a cooling channel 110 are traversed, which is traversed either by a heat transfer medium or a cooling medium. Substantively, the two media can be identical; However, they have in each case a different inlet temperature; the temperature of the cooling medium is lower than that of the heat transfer medium. The conceptual distinction between heat transfer medium and cooling medium is made to express that when operating the heat exchanger with a heat transfer medium, the primary goal is to absorb the heat of the freshly cast slab and supply it to an energy recovery system. In contrast, the primary intention in the operation of the heat exchangers with a cooling medium is to cool the slab as quickly as possible, ie dissipate as much heat as possible from the slab in as short a time as possible.

Die Kühlkanäle der einzelnen Flächenelemente können miteinander verbunden sein, wie dies in 5 schematisch dargestellt ist. Darüber hinaus können die einzelnen Flächenelemente miteinander mechanisch gekoppelt sein, wie dies in 5 durch den durchgängigen Kühlkanal 110 ebenfalls schematisch dargestellt ist. Die Kupplung der Flächenelemente 120-1, 120-2, 120-3 kann auch in der Verbindung von deren Kühlkanälen bestehen. In jedem Fall sollte die Kupplung jedoch elastisch oder flexibel sein, um die gegebenenfalls erforderliche Anstellung auch von benachbarten Flächenelementen auf unterschiedliche Positionen/Höhen gewährleisten zu können. The cooling channels of the individual surface elements can be connected to each other, as in 5 is shown schematically. In addition, the individual surface elements may be mechanically coupled to each other, as in 5 through the continuous cooling channel 110 is also shown schematically. The coupling of the surface elements 120-1 . 120-2 . 120-3 can also exist in the connection of their cooling channels. In any case, the coupling should, however, be elastic or flexible in order to be able to ensure the optionally required adjustment of adjacent surface elements to different positions / heights.

6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für den erfindungsgemäßen Wärmetauscher, wonach dieser in Form eines Kissens ausgebildet ist. Das Material des Kissens muss temperaturstabil sein, um den hohen Temperaturen, welche die Bramme zumindest zu Beginn ihres Abkühlprozesses noch aufweist, standhalten zu können. Alternativ müsste das verwendete Kissenmaterial gekühlt werden. Dies gilt sowohl für die Hülle des Kissens wie auch für das verwendete Füllmedium im Inneren des Kissens. Auch das Kissen ist von einem Kühlkanal 110 durchzogen, welcher ebenfalls entweder von dem Wärmeträgermedium oder von dem Kühlmedium durchflossen wird. Es kann eine zweite Steuerung 150 vorgesehen sein zum Einstellen der Befüllung des Kissens mit dem Füllmedium derart, dass das Kissen mit einem vorbestimmten Druck gegen die Oberfläche der Bramme, in 5 bewusst nicht eben gezeichnet, gedrückt wird. Aufgrund der guten wärmeleitenden Eigenschaften der Hülle des Kissens und dessen Füllmaterials wird die Wärme von der Oberfläche der Bramme gut an das Wärmeträgermedium bzw. das Kühlmedium abgegeben. Aufgrund seiner Elastizität passt sich das Kissen gut an die eventuell auch unebene Oberfläche der Bramme 200 an. 6 shows a second embodiment of the heat exchanger according to the invention, after which it is designed in the form of a pad. The material of the pillow must be temperature stable be able to withstand the high temperatures that the slab still has at least at the beginning of their cooling process. Alternatively, the pad material used would have to be cooled. This applies both to the shell of the pad and to the filling medium used inside the pad. The pillow is also from a cooling channel 110 traversed, which is also traversed either by the heat transfer medium or by the cooling medium. It can be a second controller 150 be provided for adjusting the filling of the pad with the filling medium such that the pad with a predetermined pressure against the surface of the slab, in 5 deliberately not drawn, pressed. Due to the good heat-conducting properties of the shell of the pad and its filling material, the heat is released from the surface of the slab well to the heat transfer medium or the cooling medium. Due to its elasticity, the pillow adapts well to the possibly uneven surface of the slab 200 at.

Es kann vorgesehen sein, dass insbesondere die beiden Breitseiten ein und derselben Bramme mit unterschiedlichen Wärmetauschern, zum einen mit dem Wärmetauscher gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und zum anderen mit dem Wärmetauscher gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kontaktiert sind. Die nicht mit Wärmetauschern kontaktierten Teile der Oberfläche der Bramme sind vorzugsweise wärmeisoliert. It can be provided that, in particular, the two broad sides of one and the same slab are contacted with different heat exchangers, firstly with the heat exchanger according to the first embodiment and secondly with the heat exchanger according to the second embodiment. The not contacted with heat exchangers parts of the surface of the slab are preferably thermally insulated.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Wärmetauscher gemäß dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel gewährleistet, dass der Wärmeübertragungskoeffizient bei der Kontaktierung der Wärmetauscher mit der Oberfläche der Bramme mindestens 1.000 W/m2 × K beträgt.The inventive construction of the heat exchanger according to the first or second embodiment ensures that the heat transfer coefficient at the contact of the heat exchanger with the surface of the slab is at least 1000 W / m 2 × K.

Nachfolgend ist der Inhalt der prioritätsbegründenden Anmeldung wiedergegeben. Dieser ist vollumfänglich auch Gegenstand der vorliegenden Beschreibung.The content of the priority application is reproduced below. This is fully the subject of the present description.

1. Sandwich-Wärmetauscher für Brammenabkühlung1. Sandwich heat exchanger for slab cooling

Probleme bei der Abkühlung von Brammen sind

  • – Abkühlung erfolgt in der Regel im Brammenlager in Stapeln, d. h. sie dauert vergleichsweise lange, so dass das Brammenlager groß dimensioniert werden muss. Außerdem werden Brammenstapel durch benachbarte heiße Brammenstapel in der Abkühlung behindert.
  • – Die Energie der Brammen geht komplett verloren.
  • – Die Brammen kühlen durch die ungleichmäßigen thermischen Randbedingungen ungleichmäßig ab und verformen sich zum Teil.
  • – Wegen der hohen Energieverluste muss für die Halle eine geeignete Ventilation vorhanden sein.
Problems with the cooling of slabs are
  • - Cooling is usually in the slab stock in stacks, ie it takes a comparatively long time, so that the slab stock must be large dimensions. In addition, slab stacks are obstructed by adjacent hot slab stacks during cooling.
  • - The energy of the slabs is completely lost.
  • - The slabs cool unevenly due to the uneven thermal boundary conditions and deform in part.
  • - Because of the high energy losses must be available for the hall a suitable ventilation.

Zur Beschleunigung der Abkühlung werden Brammen auch in Wasserbecken abgekühlt, so dass die Brammenlager kleiner dimensioniert werden können. Allerdings geht auch bei Einsatz von Wasserabkühlung die thermische Energie der Bramme ungenutzt verloren.To speed up cooling, slabs are also cooled in water basins, so that the slab bearings can be dimensioned smaller. However, even with the use of water cooling, the thermal energy of the slab is lost unused.

Ideen der ErfindungIdeas of the invention

Erfindungsgemäß wird vorschlagen, die Abkühlzeit der Brammen zu reduzieren und gleichzeitig Energie aus den Brammen zurückzugewinnen. Das geschieht erfindungsgemäß durch Wärmetauscher, die den beiden Breitseiten der Bramme zugewandt sind und die thermische Energie der Bramme nutzen, um die Wärmeträger zu erhitzen. Dadurch wird erreicht, dass beide Breitseiten der Brammen gleichmäßig abkühlen und kein Verzug der Bramme wegen ungleichmäßiger Temperaturverteilung entsteht. Kennzeichnend ist, dass nur jeweils eine Bramme von 2 den beiden Breitseiten der Brammen gegenüberliegenden Wärmetauschern abgekühlt wird.According to the invention, it is proposed to reduce the cooling time of the slabs and at the same time to recover energy from the slabs. This is done according to the invention by heat exchangers, which are facing the two broad sides of the slab and use the thermal energy of the slab to heat the heat transfer medium. This ensures that both broad sides of the slabs cool evenly and no distortion of the slab arises because of uneven temperature distribution. It is characteristic that only one slab of 2 the two broad sides of the slabs opposite heat exchangers is cooled.

Nach dem Abkühlen auf eine bestimmte Temperatur wird die Bramme wieder entnommen und kann weiter im Stapel auch allein abkühlen.After cooling to a certain temperature, the slab is removed again and can continue to cool alone in the stack.

(Bild 1 = Fig. 1: Abkühldiagramm für Einzelbramme, Brammenstapel)(Fig. 1 = Fig. 1: Cooling diagram for single slab, slab stack)

Ideen, die die Erfindung verbessern

  • – Direkter Kontakt der Wärmetauscher mit den Brammen, um höhere Wärmeübergangszahlen zu erzielen und um mehr Wärme aus der Bramme nutzen zu können. Das kann z. B. durch Verwenden von Wärmetauschern mit planen Flächen geschehen.
  • – Anpressen der Wärmetauscher zur Erhöhung der Kontaktfläche und Erhöhung der Wärmeübergangszahlen
  • – An einer gewissen Temperatur, ab der die Wärme der Bramme nicht mehr effektiv genutzt wird, kann durch Umschalten der Wärmetauscher von einem Wärmeträgermedium zu einem Kühlmedium (z. B. auf einen Kühlwasserkreis) für eine schnelle weitere Abkühlung der Brammen gesorgt werden.
  • – Aufteilung der Wärmetauscherfläche in mehrere Teilflächen, die durch hydraulisches Zu- und Abschalten der Brammengröße angepasst werden kann.
Ideas that improve the invention
  • - Direct contact of the heat exchangers with the slabs, in order to achieve higher heat transfer rates and to be able to use more heat from the slab. This can z. B. done by using heat exchangers with flat surfaces.
  • - Pressing the heat exchanger to increase the contact area and increase the heat transfer coefficients
  • - At a certain temperature, from which the heat of the slab is no longer effectively used, can be provided by switching the heat exchanger from a heat transfer medium to a cooling medium (eg, a cooling water circuit) for rapid further cooling of the slabs.
  • - Distribution of the heat exchanger surface in several sub-areas, which can be adjusted by hydraulic connection and disconnection of the slab size.

Ideen zur konstruktiven Realisierung und Verbesserung waagerecht angeordnete Wärmetauscher-Breitseiten

  • – Die Bramme liegt waagerecht im Sandwich; der untere Wärmetauscher ist z. B. mit fester Verrohrung in den Boden integriert.
  • – Isolierung der stirnseitigen Flächen der Brammen
  • – Translatorische Elemente, um die Wärmetauscher möglichst flächig an die Brammen zu drücken (z. B. Hydraulikzylinder)
Ideas for constructive realization and improvement horizontally arranged heat exchanger broadsides
  • - The slab lies horizontally in the sandwich; the lower heat exchanger is z. B. integrated with solid piping in the ground.
  • - Insulation of the frontal surfaces of the slabs
  • - Translational elements in order to press the heat exchangers as extensively as possible against the slabs (eg hydraulic cylinders)

Ideen zur konstruktiven Realisierung und Verbesserung – senkrecht angeordnete Wärmetauscher-Breitseiten

  • – Die Bramme steht auf einer Schmalseite (in Längsrichtung der Bramme) im senkrechten Sand-Wärmetauscher (Bilder bzw. 24)
  • – Isolierung der stirnseitigen Flächen der Brammen
  • – Translatorische Elemente, um die Wärmetauscher möglichst flächig an die Brammen zur drücken (z. B. Hydraulikzylinder)
  • – Elastische Bettung des Wärmetauschers auf einem Hubkissen um eine große Kontaktfläche zwischen Wärmetauscher und Bramme zu erzeugen. Das Hubkissen presst durch Aufbringen eines Luft- oder hydraulischen Druckes den Wärmetauscher an die Bramme.
  • – Tragkonstruktion, in der mehrere Paare von Wärmetauschern als Sandwiche senkrecht untergebracht sind (Multisandwich) (Bilder bzw. 24).
  • – Manipulator, der die Brammen aufnimmt, das Multisandwich beschickt und entleert bzw. entlädt (Bilder bzw. 2 und 3).
Ideas for constructive realization and improvement - vertically arranged heat exchanger broadsides
  • - The slab is on a narrow side (in the longitudinal direction of the slab) in the vertical sand heat exchanger (pictures or 2 - 4 )
  • - Insulation of the frontal surfaces of the slabs
  • - Translational elements in order to press the heat exchangers as extensively as possible against the slabs (eg hydraulic cylinders)
  • - Elastic bedding of the heat exchanger on a lifting cushion to produce a large contact surface between the heat exchanger and slab. The lifting cushion presses the heat exchanger to the slab by applying an air or hydraulic pressure.
  • - Support structure, in which several pairs of heat exchangers are housed as sandwiches vertically (multi-sandwich) (pictures or 2 - 4 ).
  • - Manipulator that receives the slabs, the multi-sandwich feeds and empties or discharges (pictures or 2 and 3 ).

2. Ideen zur konstruktiven Realisierung und Verbesserungen der Multisandwichbauweise durch Einsatz von Modulen2. Ideas for constructive realization and improvements of the multi-sandwich construction by using modules

Ein Modul besteht aus:

  • • Einer transportfähigen Tragkonstruktion, der Transport kann z. B. mit dem Kran oder über Schienen und Rollen erfolgen, die mit dem Fundament Kraft- oder Formschlüssig verbunden sind.
  • • Die Tragkonstruktion kann so ausgebildet werden, dass: – die zu kühlende Bramme zwischen den zwei Wärmetauschern steht. Die Tragkonstruktion hat die Form eines U – die Tragkonstruktion zwischen zwei zu kühlende Brammen steht. Die Tragkonstruktion hat die Form eines I.
  • • Die Tragkonstruktion enthält: – zwei Wärmetauscher, je eine für die Brammenbreitseite – die Regelarmatur zur Steuerung des Wärmeträgermediums – Messsensoren für Temperatur, Druck und Menge – Rohrleitungen und/oder Schläuche für das Wärmeträgermedium – Je eine Absperrarmatur für die Zu- und Abfuhrleitung – Schnellschlusskupplungen zur Verbindung mit der fest installierten Rohrleitung auf dem Fundament
A module consists of:
  • • A transportable support structure, the transport can z. B. done with the crane or rails and rollers that are connected to the foundation force or positive fit.
  • • The supporting structure can be designed in such a way that: - the slab to be cooled stands between the two heat exchangers. The supporting structure has the shape of a U - the supporting structure stands between two slabs to be cooled. The supporting structure has the shape of an I.
  • • The support structure contains: - two heat exchangers, one each for the slab side - the control valve for controlling the heat transfer medium - temperature, pressure and flow sensors - pipes and / or hoses for the heat transfer medium - one shut-off valve each for the supply and discharge line - quick-release couplings for connection to the permanently installed pipeline on the foundation

Weitere Verbesserungen

  • • Andrücken der Wärmetauscher an die Bramme um eine höhere Wärmeübergangszahl zu erzielen.
  • • Einsatz von translatorischen Elementen zum Vergrößern des Abstandes zwischen den Wärmetauschern beim Ein- und Ausladen der Brammen zum Schutz der Wärmetauscher, sowie zum Anpressen der Wärmetauscher an die Bramme in der Abkühlphase.
  • • Elastische Bettung der Wärmetauscher um eine größere Kontaktfläche zwischen Bramme und Wärmetauscher zu erzielen. Hierdurch wird die Wärmeabfuhr an die Wärmetauscher vergrößert, besonders bei nicht ebenen Brammen.
Further improvements
  • • Pressing the heat exchangers against the slab for a higher heat transfer coefficient.
  • • Use of translational elements to increase the distance between the heat exchangers when loading and unloading the slabs to protect the heat exchangers and to press the heat exchangers against the slab in the cooling phase.
  • • Elastic bedding of the heat exchangers to achieve a larger contact surface between slab and heat exchanger. As a result, the heat dissipation is increased to the heat exchanger, especially for non-planar slabs.

3. Beeinflussung der Abkühlgeschwindigkeit der Bramme durch Änderung der Vorlauftemperatur der Wärmetauscher.3. Influencing the cooling rate of the slab by changing the flow temperature of the heat exchangers.

  • • Durch Anheben und Senken der Vorlauftemperatur der Wärmetauscher kann die Abkühlung der Brammen gesteuert werden. Die kann erfolgen durch: – Umschalten von 3-Wegeventilen (mindestens zwei je eins für Vorlauf und Rücklauf) zwischen zwei Kreisläufen die an einem Wärmetauscher angeschlossen sind und mit unterschiedlicher Vorlauftemperatur betrieben werden. – Durch versetzen der Bramme von einer Abkühlposition in der Wärmeträger mit hoher Vorlauftemperatur betrieben werden zu einer neuen Position in der die Wärmetauscher mit abgesenkter Vorlauftemperatur betrieben werden.• By raising and lowering the flow temperature of the heat exchangers, the cooling of the slabs can be controlled. This can be done by: - Switching of 3-way valves (at least two each for flow and return) between two circuits that are connected to a heat exchanger and operated with different flow temperature. - Operated by moving the slab from a cooling position in the heat carrier with high flow temperature to a new position in which the heat exchangers are operated with lowered flow temperature.

4. Verbesserung der Ausnutzung der über die Wärmetauscher abgeführten Energie4. Improvement of the utilization of the energy dissipated via the heat exchangers

Um die Wärmeabfuhr aus den Brammen über die Wärmetauscher zur späteren Energierückgewinnung effizient zu betreiben ist eine Steuerung der Wärmeträgermedien notwendig. Ziel ist ein hoher Wärmestrom mit geringen Schwankungen über eine lange Zeit zu erhalten. Dies wird erreicht durch ein Simulationsmodell.In order to efficiently operate the heat removal from the slabs via the heat exchangers for later energy recovery, it is necessary to control the heat transfer media. The aim is to obtain a high heat flow with small fluctuations over a long time. This is achieved by a simulation model.

Feststehende Größen sind:

  • • Produktionsleistung der Gießmaschine (Gießdauer und Gießgeschwindigkeit)
  • • Brammengeometrie
  • • Eintrittstemperatur der Brammen
  • • Anzahl Lagerplätze und maximale Verweilzeit der Brammen im Wärmetauscher
  • • Zieltemperatur der Bramme
  • • Temperaturintervall des Wärmeträgermediums am Austritt
Fixed sizes are:
  • • Production capacity of the casting machine (casting time and casting speed)
  • • Slab geometry
  • • inlet temperature of the slabs
  • • Number of storage bins and maximum residence time of the slabs in the heat exchanger
  • • Target temperature of the slab
  • • Temperature interval of the heat transfer medium at the outlet

Variierende Größen sind:
Vorlauf- und bzw. oder Rücklauftemperatur des Wärmeträgermediums
Massenstrom des Wärmeträgermediums
Anstellkraft der translatorischen Elemente zur Beeinflussung des Wärmeübergangs zwischen Bramme und Wärmetauschern
Varying sizes are:
Flow and / or return temperature of the heat transfer medium
Mass flow of the heat transfer medium
Adjustment force of the translational elements for influencing the heat transfer between slab and heat exchangers

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004023031 A1 [0005] DE 102004023031 A1 [0005]
  • DE 3019714 A1 [0005] DE 3019714 A1 [0005]
  • DE 2622722 [0005] DE 2622722 [0005]
  • WO 2011/138171 A2 [0005] WO 2011/138171 A2 [0005]
  • JP 59198883 A [0005] JP 59198883 A [0005]
  • JP 60040657 A [0005] JP60040657A [0005]
  • DE 102009031557 A1 [0006] DE 102009031557 A1 [0006]

Claims (15)

Vorrichtung zur Energierückgewinnung aus einer Bramme (200), mit: mindestens einem mit der Bramme (200) in Kontakt bringbaren Wärmetauscher (100), wobei der Wärmetauscher mindestens einen Kühlkanal (110) aufweist, welcher von einem Wärmeträgermedium oder einem Kühlmedium durchströmt wird; dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher eleastisch ausgebildet ist.Apparatus for energy recovery from a slab ( 200 ), with: at least one with the slab ( 200 ) contactable heat exchanger ( 100 ), wherein the heat exchanger at least one cooling channel ( 110 ), which is flowed through by a heat transfer medium or a cooling medium; characterized in that the heat exchanger is formed eleastisch. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher in seiner flächigen Erstreckung aus einer Mehrzahl von vorzugsweise miteinander gekoppelten Flächenelementen (120-1, 120-2, 120-3) gebildet ist, und zumindest einzelnen der Flächenelemente Andrückelemente (130-1, 130-2, 130-3) zugeordnet sind, zum Andrücken der Flächenelemente gegen die Oberfläche der Bramme.Apparatus according to claim 1, characterized in that the heat exchanger in its planar extension of a plurality of preferably coupled together surface elements ( 120-1 . 120-2 . 120-3 ) is formed, and at least some of the surface elements pressing elements ( 130-1 . 130-2 . 130-3 ) are assigned, for pressing the surface elements against the surface of the slab. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückelemente in Form von Felderelementen oder Hydraulikzylindern ausgebildet sind.Apparatus according to claim 2, characterized in that the pressing elements are in the form of field elements or hydraulic cylinders. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Steuerung (140) vorhanden ist zum Ansteuern der Andrückelemente so, dass die Flächenelemente mit einem vorbestimmten Druck gegen die Oberfläche der Bramme anstellbar sind.Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that a first control ( 140 ) is present for driving the pressing elements so that the surface elements can be adjusted with a predetermined pressure against the surface of the slab. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (100) in Form eines temperaturstabilen, wärmeleitenden und elastischen Kissens ausgebildet ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the heat exchanger ( 100 ) is formed in the form of a temperature-stable, heat-conducting and elastic pad. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kissen mit einem Füllmedium gefüllt ist; und eine zweite Steuerung (150) vorgesehen ist zum Einstellen der Befüllung des Kissens mit dem Füllmedium derart, dass das Kissen mit einem vorbestimmten Druck gegen die Oberfläche der Bramme gedrückt wird.Apparatus according to claim 5, characterized in that the pad is filled with a filling medium; and a second controller ( 150 ) is provided for adjusting the filling of the pad with the filling medium such that the pad is pressed with a predetermined pressure against the surface of the slab. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zwei Wärmetauscher aufweist, wobei ein erster Wärmetauscher ausgebildet ist nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4; und ein zweiter Wärmetauscher ausgebildet ist nach einem der Ansprüche 5 oder 6.Device according to claim 1, characterized in that the device comprises two heat exchangers, wherein a first heat exchanger is formed according to one of claims 2, 3 or 4; and a second heat exchanger is formed according to one of claims 5 or 6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einer Bramme (200), dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine elastische Wärmetauscher (100) in zumindest stellweise flächigem Kontakt mit zumindest einer der Breitseiten der Bramme angeordnet ist. Device according to one of the preceding claims with a slab ( 200 ), characterized in that the at least one elastic heat exchanger ( 100 ) is arranged in at least two-dimensional surface contact with at least one of the broad sides of the slab. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Wärmetauscher aus der Mehrzahl von Flächenelementen (120-1, 120-2, 120-3) gebildet ist, die Steuerung (140) ausgebildet ist, nur diejenigen Andrückelemente anzusteuern, deren zugeordnete Flächenelemente der Oberfläche der Bramme gegenüber liegen.Apparatus according to claim 8, characterized in that when the heat exchanger from the plurality of surface elements ( 120-1 . 120-2 . 120-3 ), the controller ( 140 ) is designed to control only those pressing elements whose associated surface elements of the surface of the slab are opposite. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Teil der Oberfläche der Bramme, insbesondere eine erste Breitseite der Bramme, mit einem Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 bis 4 kontaktiert ist, und ein zweiter Teil der Oberfläche der Bramme, insbesondere eine zweite Breitseite der Bramme, mit einem Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 5 oder 6 kontaktiert ist.Device according to one of claims 8 or 9, characterized in that a first part of the surface of the slab, in particular a first broad side of the slab, is contacted with a heat exchanger according to one of claims 2 to 4, and a second part of the surface of the slab, in particular a second broad side of the slab, is contacted with a heat exchanger according to one of claims 5 or 6. Vorrichtung nach Anspruch einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht von dem Wärmetauscher abgedeckten Seiten der Bramme, insbesondere deren Schmalseiten, wärmeisoliert sind.Apparatus according to claim any one of claims 8 to 10, characterized in that the non-covered by the heat exchanger sides of the slab, in particular their narrow sides, are thermally insulated. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertragungskoeffizient bei der Kontaktierung der Wärmetauscher mit der Oberfläche der Bramme mindestens 1000 W /m2K beträgt.Device according to one of claims 8 to 11, characterized in that the heat transfer coefficient in contacting the heat exchanger with the surface of the slab is at least 1000 W / m 2 K. Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zum Kühlen der Bramme, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Kontaktieren der noch warmen Bramme mit dem mindestens einen elastischen Wärmetauscher; solange die Temperatur TB der Bramme noch oberhalb einer vorgegebenen Schwellenwert-Temperatur TBS liegt: Durchströmen des Wärmetauschers mit einem Wärmeträgermedium, wobei sich das Wärmeträgermedium aufgrund der von der Bramme abgegebenen Wärme von einer ersten Einlauftemperatur TE1 auf eine erste Auslauftemperatur TA1 aufheizt mit TB > TA1 > TBS; und nachdem die Temperatur TB der Bramme unter die vorgegebene Schwellenwert-Temperatur TBS gefallen ist: Durchströmen des Wärmetauschers mit einem Kühlmedium, wobei sich das Kühlmedium aufgrund der Restwärme der Bramme von einer zweiten Einlauftemperatur TE2 auf eine zweite Auslauftemperatur TA2 aufheizt mit: TE2 < TE1 und TA2 < TA1.Method for operating the device according to one of claims 1 to 12 for cooling the slab, characterized by the following steps: Contacting the still-warm slab with the at least one elastic heat exchanger; as long as the temperature TB of the slab is still above a predetermined threshold temperature TBS: flow through the heat exchanger with a heat transfer medium, wherein the heat transfer medium due to the heat emitted from the slab from a first inlet temperature TE1 to a first outlet temperature TA1 heats up with TB> TA1> TBS; and after the temperature TB of the slab has fallen below the predefined threshold temperature TBS: flow through the heat exchanger with a cooling medium, wherein the cooling medium heats up from a second inlet temperature TE2 to a second outlet temperature TA2 due to the residual heat of the slab with: TE2 <TE1 and TA2 <TA1. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Wärmeträgermedium und dem Kühlmedium stofflich jeweils um dieselben Medien handelt, und das Wärmeträgermedium für seine Verwendung als Kühlmedium durch eine beispielsweise externe Kühlquelle gekühlt wird, um die kleinere Einlauftemperatur TE2 < TE1 zu realisieren. A method according to claim 13, characterized in that it is in the heat transfer medium and the cooling medium material in each case the same media, and the heat transfer medium for its use as a cooling medium is cooled by an example external cooling source to realize the smaller inlet temperature TE2 <TE1. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeträgermedium mit der Auslauftemperatur TA1 nach dem Durchströmen des Wärmetauschers nur solange einer Energierückgewinnungsanlage zur Stromerzeugung, zum Beispiel einer ORC- oder Kalina-Anlage zugeführt wird, wie die Temperatur TB der Bramme größer als die Schwellenwert-Temperatur TBS ist.A method according to claim 13 or 14, characterized in that the heat transfer medium with the outlet temperature TA1 after flowing through the heat exchanger only as long as an energy recovery plant for power generation, for example, an ORC or Kalina plant is supplied as the temperature TB of the slab greater than that Threshold temperature TBS is.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114485213A (en) * 2021-12-31 2022-05-13 江苏嵘泰工业股份有限公司 Pure water circulating device of die-casting unit single machine
CN116164549A (en) * 2023-04-25 2023-05-26 中国恩菲工程技术有限公司 Liquid copper smelting furnace slag waste heat recovery device and treatment method thereof

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2622722A1 (en) 1975-05-22 1976-12-02 Kawasaki Heavy Ind Ltd DEVICE FOR COOLING STEEL BLOCKS, STEEL PLATES, etc.
DE3019714A1 (en) 1980-05-23 1981-12-10 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf Steel billet heat recovery equipment - comprises tunnel containing rollers conveyor with water pipes between rollers
JPS59198883A (en) 1983-04-21 1984-11-10 Nippon Steel Corp Recovering method of high temperature article surface radiation heat
JPS6040657A (en) 1983-08-11 1985-03-04 Hitachi Zosen Corp Device for recovering heat from equipment behind continuous casting machine
DE102004023031A1 (en) 2003-05-07 2004-12-02 Sms Demag Ag Method and device for cooling or quenching slabs and sheets with water in a cooling basin
DE102009031557A1 (en) 2009-03-02 2010-09-09 Sms Siemag Ag Energy recovery in hot strip mills by converting the cooling heat of the continuous casting plant and the residual heat of slabs and coils into electrical energy or other use of the captured process heat
WO2011138171A2 (en) 2010-05-07 2011-11-10 Sms Siemag Ag Method and device for recovering energy downstream of a continuous casting installation

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2622722A1 (en) 1975-05-22 1976-12-02 Kawasaki Heavy Ind Ltd DEVICE FOR COOLING STEEL BLOCKS, STEEL PLATES, etc.
DE3019714A1 (en) 1980-05-23 1981-12-10 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf Steel billet heat recovery equipment - comprises tunnel containing rollers conveyor with water pipes between rollers
JPS59198883A (en) 1983-04-21 1984-11-10 Nippon Steel Corp Recovering method of high temperature article surface radiation heat
JPS6040657A (en) 1983-08-11 1985-03-04 Hitachi Zosen Corp Device for recovering heat from equipment behind continuous casting machine
DE102004023031A1 (en) 2003-05-07 2004-12-02 Sms Demag Ag Method and device for cooling or quenching slabs and sheets with water in a cooling basin
DE102009031557A1 (en) 2009-03-02 2010-09-09 Sms Siemag Ag Energy recovery in hot strip mills by converting the cooling heat of the continuous casting plant and the residual heat of slabs and coils into electrical energy or other use of the captured process heat
WO2011138171A2 (en) 2010-05-07 2011-11-10 Sms Siemag Ag Method and device for recovering energy downstream of a continuous casting installation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114485213A (en) * 2021-12-31 2022-05-13 江苏嵘泰工业股份有限公司 Pure water circulating device of die-casting unit single machine
CN116164549A (en) * 2023-04-25 2023-05-26 中国恩菲工程技术有限公司 Liquid copper smelting furnace slag waste heat recovery device and treatment method thereof

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