Title

ANÁLISE DO COMPORTAMENTO TÉRMICO NA REGIÃO INTERMEDIÁRIA DO MOLDE DE UMA MÁQUINA DE LINGOTAMENTO CONTÍNUO DE PLACAS PARA PREDIÇÃO DE ROMPIMENTO DE PELE

ANALYSIS OF THERMAL BEHAVIOR IN THE INTERMEDIATE REGION OF THE MOLD IN A CONTINUOUS SLAB CASTING MACHINE FOR BREAKOUT PREDICTION

Authorship

Mendonça, Alexandre de Freitas Gomes de; Marçal, Gilberto Henrique dos Reis; Quinino, Roberto da Costa

DOI

10.5151/2594-5300-34276

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Abstract

O lingotamento contínuo é responsável pela solidificação controlada do aço líquido. A solidificação inicia-se no molde pela formação de uma pele que sustenta o núcleo líquido ao longo da máquina. O rompimento dessa pele representa um dos maiores problemas no processo de lingotamento contínuo. Para evitar tal ocorrência, usa-se um Sistema de Detecção de Rompimento de Pele (SDRP) que monitora continuamente os parâmetros térmicos através de termopares estrategicamente posicionados no molde. Na literatura, o principal modo de falha é por colamento de pele no molde, entretanto com a análise exploratória de dados, pelo uso de gráficos de controle, foi possível identificar um padrão peculiar de falha nas máquinas de lingotamento e estabelecer critérios inovadores de ativação do SDRP para reduzir a velocidade de lingotamento e eliminar o risco do rompimento de pele. A probabilidade para ativar a nova lógica do SDRP é menor que 1,82 x 10-6, e isso implica em aproximadamente 2 alarmes por veio/mês. Tal solução remove um ponto de vulnerabilidade do atual SDRP e posiciona a máquina de lingotamento em um novo patamar de segurança operacional.

 

CONTINUOUS CASTING IS RESPONSIBLE FOR THE CONTROLLED SOLIDIFICATION OF LIQUID STEEL. SOLIDIFICATION BEGINS IN THE MOLD BY THE FORMATION OF A SHELL THAT SUPPORTS THE LIQUID CORE THROUGHOUT THE MACHINE. THE RUPTURE OF THIS SHELL REPRESENTS ONE OF THE BIGGEST PROBLEMS IN THE CONTINUOUS CASTING PROCESS. TO AVOID THIS PROBLEM, A BREAKOUT DETECTION SYSTEM (BDS) IS USED TO CONTINUOUSLY MONITORS THERMAL PARAMETERS THROUGH THERMOCOUPLES STRATEGICALLY POSITIONED IN THE MOLD. IN THE LITERATURE, THE MAIN FAILURE MODE IS BY SHELL STICKING IN THE MOLD, HOWEVER WITH EXPLORATORY DATA ANALYSIS, THROUGH CONTROL CHARTS, IT WAS POSSIBLE TO IDENTIFY A PECULIAR FAILURE PATTERN IN THE CASTING MACHINES AND TO ESTABLISH INNOVATIVE CRITERIA FOR THE ACTIVATION OF BDS TO REDUCE THE CASTING SPEED AND ELIMINATE THE RISK OF SHELL BREAKAGE. THE PROBABILITY TO ACTIVATE THE NEW BDS LOGIC IS LESS THAN 1.82·10^-6, AND THIS IMPLIES APPROXIMATELY 2 ALARMS PER STRAND/MONTH. THIS SOLUTION REMOVES A POINT OF VULNERABILITY FROM THE CURRENT BDS AND ELEVATES THE CASTING MACHINE ON A NEW LEVEL OF OPERATIONAL SAFETY.

Keywords

Lingotamento contínuo; Sistema de detecção de rompimento de pele; Controle de processo; Segurança op

Continuous casting; Breakout detection system; Process control; Operational Safety.