Title

ANÁLISE DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR DURANTE O RESFRIAMENTO DE CILINDROS DE TRABALHO DA LAMINAÇÃO A QUENTE

ANALYSIS OF HEAT TRANSFER AND DATA COLLECTTION FOR NUMERICAL SIMULATION OF WORK ROLL COOLING IN HOT ROLLING

Authorship

Solimani, Marcio Rodrigo; Barbosa, Ronaldo Antônio Neves Marques; Junior, Hormando Leocadio

Solimani, Marcio Rodrigo

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Barbosa, Ronaldo Antônio Neves Marques

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Junior, Hormando Leocadio

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DOI

10.5151/2594-5297-20622

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Abstract

O resfriamento de cilindros na laminação a quente afeta diretamente duas características fundamentais dos cilindros. A durabilidade, devido ao desgaste com a degradação da superfície, e o coroamento térmico relacionado à forma do material, devido à expansão térmica dos cilindros. O resfriamento se faz através de jatos de água convenientemente ajustados. A determinação dos coeficientes de transferência de calor é fundamental para fins de otimizar o processo de resfriamento de cilindros visando aumentar sua durabilidade e a qualidade do produto laminado. Estudos experimentais e numéricos dos efeitos do resfriamento através de um jato de água em formato de leque sobre um cilindro protótipo sob temperaturas entre 50°C e 350°C foram realizados. A pressão da água, o tipo de bico e a posição ao longo do comprimento do leque (centro e extremidade) influenciam na eficiência do resfriamento de cilindros. O valor máximo encontrado do coeficiente de transferência de calor foi de 6,0 kW/m2 .°C, sendo observada uma diferença de 14,3% entre o centro e a extremidade do leque.

The roll cooling in Hot Rolling directly affects two fundamental characteristics of the rolls. One is the durability due to surface degradation. The other is the thermal expansion, which affects the shape and dimensions of the strip. Cooling is done by water jets that need to be properly adjusted. The determination of heat transfer coefficients is essential to optimize the process and thus increase its durability and quality of the strip. Experimental and numerical effect of cooling using a water jet fan- shaped on a prototype roll at temperatures between 50°C and 350°C were performed. The water pressure, nozzle type and the position along the length of the fan-shaped (center and edge) influence the efficiency of roll cooling. The maximum value found in the coefficient of heat transfer was 6.0 kW/m2 .°C, and observed a 14.3% difference between the center and end of the jet fan-shaped.

Keywords

Cilindro de trabalho; Laminação a quente; Resfriamento; Coeficiente de transferência de calor.

Work roll; Hot rolling; Cooling; Heat transfer coefficient.