Title

AVALIAÇÃO DE CONDIÇÕES OPERACIONAIS DA FUNDIÇÃO CONTÍNUA POR MEIO DE PARÂMETROS ADIMENSIONAIS TERNÁRIOS DA REGIÃO DO MENISCO

EVALUATION OF CONTINUOUS CASTING OPERATION CONDITIONS BY DIMENSIONLESS, TERNARY MENISCUS PARAMETERS

Authorship

Wosch, Erwin A. T.; Hilgenhöner, Enno H.

Wosch, Erwin A. T.

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Hilgenhöner, Enno H.

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DOI

10.5151/2594-5300-20749

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Abstract

Através de métodos de álgebra computacional e tomando como ponto de partida a lei de conservação da energia, foi derivado um modelo matemático dos processos térmicos que ocorrem dentro de um molde de fundição contínua. O modelo, chamado MouldScreen®, analisa os paramêtros de operação de um dado molde e apresenta os resultados calculados para todas as informações relevantes, como por exemplo, para a espessura da casca solidificada, para a densidade de fluxo térmico, para as espessura do filme de fluxante, seja esse sólido ou líquido, tudo por meio de cliques de mouse na tela do computador. O modelo também fornece uma nova classificação das condições térmicas na região do menisco, na forma de diagramas paramétricos ternários. As conexões entre os diferentes parâmetros do molde, na forma de equações matemáticas, conduzem, por meio de transformações de normalização, aos assim chamados parâmetros de normalização. As razões adimensionais desses parâmetros de normalização não são dependentes da velocidade de fundicão e fornecem um novo método para a caracterizacão do processo, particularmente ao nível do molde. As crescentes demandas sobre a qualidade do produto e sobre a segurança operacional nos processos de fundição contínua podem agora ser satisfeitas por meio de um entendimento profundo e de uma análise detalhada das diferentes condições físicas existentes no menisco.

By means of computer algebra methods, a mathematical model of the thermal processes inside continuous casting moulds can be drawn from the law of energy conservation. The model, named MouldScreen®, analyzes the operating parameters of a given mould and displays the calculated results of all relevant informations, e.g. strand shell thickness, heat flux density, liquid and solid flux film thickness via mouse-click to a computer screen. The model also provides a new classification of the thermal conditions in the meniscus area in form of ternary parameter diagrams. The connections between the different mould parameters, in the form of mathematical equations, lead through normalization transfor-mations to so-called normalization parameters. The dimensionless ratios of these normalization parameters are not dependent on casting speed and they provide a new method of process characterization in particular at the mould level. The constantly rising demands on product quality and operating safety in continuous casting can now be fulfiled by a deeper understanding and thorough analysis of the different physical conditions at the meniscus.

Keywords

Fundição contínua; Filme de fluxante do molde; Área do menisco; Diagramas ternários de parâmetros do menisco; MouldScreen®

Continuous casting; Mould flux film; Meniscus area; Ternary meniscusparameter diagrams; MouldScreen®