Title

ANÁLISE DE VARIAÇÕES NA TENSÃO NA TIRA ENTRE AS ÚLTIMAS CADEIRAS E NO GAP E EFEITOS NAS PROPRIEDADES E ESPESSURA DO AÇO POR MODELAMENTO MATEMÁTIC

ANALYSIS OF VARIATIONS IN THE STRIP TENSION BETWEEN THE LAST STANDS AND IN THE GAP AND IT’S EFFECT IN THE STEEL PROPERTIES AND EXIT THICKNESS BY MATHEMATICAL MODELLING

Authorship

Machado, Marcelo Lucas P.; Filho, José Denti; Junior, José Fagundes

Machado, Marcelo Lucas P.

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Filho, José Denti

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Junior, José Fagundes

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DOI

10.5151/2594-5297-0017

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Abstract

Utilizando dados industriais e um modelo termomicroestrutural desenvolvido em linguagem de programação, foram feitas análises de sensibilidade por meio de alterações provocadas na tensão na tira entre cadeiras e na abertura entre cilindros entre de trabalho, que será chamado de gap ao longo do trabalho. Desta maneira foram analisadas as influências destas variações nas propriedades do aço, bem como espessura de saída, tensão media de escoamento, tamanho de grão e temperatura de laminação. O modelo termomicroestrutural faz interações para se chegar a valores de: raio corrigido do cilindro de trabalho, temperaturas de entrada e saída em cada cadeira, força de laminação, tensão media de escoamento, tamanho de grão da austenita e ferrita, fração de recristalização estática e dinâmica, entre outras. Para cada distúrbio foram feitas variações de no máximo dez por cento para mais e para menos em relação ao resultado nominal. O efeito destes distúrbios foi analisado na cadeira de laminação em questão e também a sua influência nas demais cadeiras. O modelo mostrou que um aumento na abertura entre cilindros da cadeira anterior aumenta a tensão de escoamento e, portanto a carga de laminação. Este distúrbio aumenta a espessura de saída, a temperatura de laminação em todas as cadeiras e pode provocar recristalização dinâmica e metadinâmica nos passes seguintes. Por outro lado, o aumento no gap da própria cadeira reduz a tensão de escoamento e a temperatura e conseqüentemente acarreta num aumento da espessura de saída. O modelo mostra o efeito do aumento da tensão entre cadeiras principalmente na redução da carga de laminação e sua influência na espessura de saída.

Using a Hot Strip Mill industrial data and a thermomicrostructural model in a computational program, a sensibility analysis has been made by means of changing the strip tension between stand and in the work roll gap. With this, the effect of these disturbances on the steel properties has been analyzed, such as, the mean flow stress and grain size and exit thickness. The thermomicrostructural model makes interactions to find the values of: flattened work roll radius, entry and exit temperatures in each stand, roll force, mean flow stress, austenite and ferrite grain size, static and dynamic fractional recrystallization, among others. For each disturbance, variations of in the maximum ten percent for more and less had been made in relation to the nominal result. The effect of these disturbances was analyzed in the specific stand and its influence in others stands was analyzed too. The model showed that an increase in the gap of the previous stand increases the mean flow stress, therefore the roll force. This disturbance increases the exit thickness, the strip temperature in all the stands and can cause dynamic and metadynamic recrystallization in the following passes. On the other hand, the increase in the gap in the stand that had been analyzed reduces the mean flow stress and the strip temperature and consequently causes an increase in the exit thickness. The model mainly shows to the effect of the increase of the strip tension in the reduction of the roll force and its influence in the exit thickness.

Keywords

Laminação de tiras a quente; Modelo termomicroestrutural; Modelo microestrutural; Modelo térmico.

Hot strip mill; Thermomicrostructural model; Microstructural model; Thermal model.