Title

Análise da transferência de calor em molde de lingotamento contínuo

Análise da transferência de calor em molde de lingotamento contínuo

Authorship

ANDRADE, SIDNEI OSWALDO COSTA DE; VALADARES, CLÁUDIO ANTÔNIO GOULART; RAMOS, AMÉRICO AYRES

ANDRADE, SIDNEI OSWALDO COSTA DE

I am this author

VALADARES, CLÁUDIO ANTÔNIO GOULART

I am this author

RAMOS, AMÉRICO AYRES

I am this author

DOI

10.5151/2594-5327-C00143-2265-2276

Downloads

Abstract

O conhecimento das condições de extração de calor no molde é de fundamental importância para a análise da solidificação inicial do veio. As condições de transferência de calor têm influência decisiva na qualidade das placas do lingotamento contínuo, notadamente na qualidade superficial, já que trincas superficiais estão intimamente relacionadas com a geração de tensões de origem térmica. Neste trabalho é mostrada a avaliação do fluxo de calor no molde de lingotamento contínuo para as condições operacionais da USIMINAS, bem como os perfis de temperatura das placas de cobre do molde, obtidos via modelamento matemático, utilizando os fluxos de calor como condição de contorno. Utilizou-se o software ANSYS5.2, baseado na técnica de elementos finitos, para solução da equação diferencial que rege o fenômeno de transferência de calor. Os fluxos de calor foram calculados através da medição de temperaturas nas placas do molde, obtidas com a inserção de termopares nas faces larga e estreita. As condições de contorno convectivas nas faces refrigeradas foram calculadas a partir das condições operacionais e de projeto do molde. Os resultados obtidos são de grande importância na tomada de contramedidas para aumentar a qualidade de placas lingotadas. Dessa forma, pode-se utilizar o modelo para determinar a vazão ótima de água no molde em função da temperatura da água de entrada.

O conhecimento das condições de extração de calor no molde é de fundamental importância para a análise da solidificação inicial do veio. As condições de transferência de calor têm influência decisiva na qualidade das placas do lingotamento contínuo, notadamente na qualidade superficial, já que trincas superficiais estão intimamente relacionadas com a geração de tensões de origem térmica. Neste trabalho é mostrada a avaliação do fluxo de calor no molde de lingotamento contínuo para as condições operacionais da USIMINAS, bem como os perfis de temperatura das placas de cobre do molde, obtidos via modelamento matemático, utilizando os fluxos de calor como condição de contorno. Utilizou-se o software ANSYS5.2, baseado na técnica de elementos finitos, para solução da equação diferencial que rege o fenômeno de transferência de calor. Os fluxos de calor foram calculados através da medição de temperaturas nas placas do molde, obtidas com a inserção de termopares nas faces larga e estreita. As condições de contorno convectivas nas faces refrigeradas foram calculadas a partir das condições operacionais e de projeto do molde. Os resultados obtidos são de grande importância na tomada de contramedidas para aumentar a qualidade de placas lingotadas. Dessa forma, pode-se utilizar o modelo para determinar a vazão ótima de água no molde em função da temperatura da água de entrada.

Keywords

Transferência de calor, Lingotamento contínuo, Modelamento térmico

Transferência de calor, Lingotamento contínuo, Modelamento térmico