Hrg. Thomas Wiesner,
"Akustische und schwingungstechnische Charakterisierung von Flüssigstahlströmungen in Stranggussanlagen"
, 7-2018
Original Titel:
Akustische und schwingungstechnische Charakterisierung von Flüssigstahlströmungen in Stranggussanlagen
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Kurzfassung:
Strangguss ist gegenwärtig die Technologie, mit der am meisten Stahl vergossen wird. Die hohe Temperatur des flüssigen Stahls und die rauen Umgebungsbedingungen in einem Stahlwerk erschweren die Messung von Parametern des Gießprozesses und der Stahlströmung.
Diese Dissertation wurde durch das Austrian Center of Competence in Mechatronics Projekt "Messtechnische Charakterisierung von Flüssigstahlströmungen" in Kooperation mit der Voestalpine AG und Primetals Technologies Ltd. unterstützt und konzentriert sich auf die Charakterisierung der Stahlströmung im Gießrohr (GR) mittels akustischer Messungen.
Der erste Teil behandelt Laser-Doppler-Vibrometer (LDV) Messungen und kontaktierende Vibrationsmessungen der GR Oberfläche zur Erfassung der akustischen Emissionen (AE) der Stahl/Argon Zweiphasenströmung im GR.
Messungen an einem GR während des Gießbetriebs wurden durchgeführt. Nach der Anwendung von Spikereduktionsalgorithmen war die Auswertung der Messdaten mit konventionellen und zyklostationären (ZS) Frequenzbereichsmethoden möglich. Der Einfluss einer denkbaren Korrelation zwischen Stopfenbewegung und Störsignalen wurde mit einer Simulation des LDV Rauschens untersucht. Der zweite Teil beschäftigt sich mit den durch die Ablösung der Blasen verursachten AE in der Stopfenbohrung. Experimente mit Mikrofonen und einem eigens entwickelten Membrankoppler wurden an einem Labormodell durchgeführt.
Im ersten Teil der Arbeit wurden herkömmliche und ZS Frequenzbereichsmerkmale gefunden. Im zweiten Teil konnten Veränderungen der AE mit dem Gasdurchfluss am Modell beobachtet werden.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Englischer Titel:
Acoustic and Vibratory Characterization of Liquid Steel Flows in Continuous Casters
Englische Kurzfassung:
Continuous Casting is currently the main technology for the solidification of liquid steel into various shapes. The high temperature of liquid steel and the harsh environmental conditions in a steel plant render measurements of casting process parameters and liquid steel flow parameters difficult.
This thesis was supported by the Austrian Center of Competence in Mechatronics project "Messtechnische Charakterisierung von Flüssigstahlströmungen" in cooperation with Voestalpine AG and Primetals Technologies Ltd. It focuses on characterizing the steel flow in the Submerged Entry Nozzle (SEN) with acoustic and vibratory measurements.
The first part investigates Laser Doppler Vibrometer (LDV) measurements and contacting vibration measurements on the exterior surface of the SEN for capturing the Acoustic Emissions (AE) of the steel and argon two phase flow within. Measurements on plant SENs during operation were performed. Signal despiking was necessary before the measurement data could be processed with conventional and
cyclostationary spectral signal analysis. The influence of possible correlations between disturbance signals and the stopper movement was investigated with a noise simulation of the LDV. The second part examines AEs generated by the bubble detachment from the stopper. Experiments with microphones and a custom acoustic membrane coupler were performed on a laboratory model.
Conventional and cyclostationary spectral features were found in part one. Changes of the AEs with the gas flow rate could be observed in model experiments in part two.