Title

DISTRIBUIÇÃO DE GÁS INERTE DENTRO DO SISTEMA DE REFRATÁRIO DURANTE O LINGOTAMENTO CONTÍNUO DE PLACAS: MODELO FÍSICO E MATEMÁTICO

INERT GAS DISTRIBUTION INSIDE THE CASTING SYSTEM DURING SLAB CONTINUOUS CASTING: MATHEMATICAL AND PHYSICAL MODELLING

Authorship

Junior, Paulo Luiz Santos; Silva, Carlos Antônio da; Santos, Michel Vieira; Galinari, Clenice Moreira; Ribeiro, Bruno Augusto Batista; Prenazzi, Alessandro; Silva., Itavahn Alves da

Junior, Paulo Luiz Santos

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Silva, Carlos Antônio da

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Santos, Michel Vieira

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Galinari, Clenice Moreira

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Ribeiro, Bruno Augusto Batista

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Prenazzi, Alessandro

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Silva., Itavahn Alves da

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DOI

10.5151/2594-5300-20771

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Abstract

Gás inerte é frequentemente injetado no sistema refratário durante o lingotamento continuo de placas. Embora, o objetivo principal seja evitar a deposição de inclusões existem algumas consequências indesejáveis. Gás em excesso desestabiliza a interface metal-escória no molde, incrementando o aprisionamento de inclusões. Para uma determinada geometria os efeitos gerais são definidos pela vazão de gás, pontos de injeção, vazão de aço e características dos refratários. Neste estudo a distribuição de gás dentro da válvula submersa (SEN) e no molde é analisada utilizando modelamento matemático (computational fluid dynamics - CFD) e modelo físico. Foi construído um molde em tamanho real, com uma réplica em acrílico da SEN e utilizado dois tipos de válvula superior para injeção do gás. As consequências da distribuição do gás no campo de fluxo e os efeitos metalúrgicos são discutidos.

Inert gas is usually injected in the nozzles during continuous casting of slabs. Although, the main objective is to avoid deposition of inclusions on the ceramic parts there are some unavoidable consequences. Too much gas disturbs the metal-slag interface improving slag entrapment. For a given geometry the net effects are defined by gas flow rate, injection points, metal throughput and refractories characteristics. In this study gas distribution inside the Submerged Entry Nozzle (SEN) and inside the mold is analyzed using mathematical modeling (computational fluid dynamics - CFD) and physical modeling. The late was done in an actual size mold, with an acrylic replica of the SEN and two upper nozzles for gas injection. The consequences of gas distribution in the flow field and metallurgical aspects are discussed.

Keywords

Modelo físico; Simulação numérica; Lingotamento contínuo.

Physical modeling; Mathematical modeling; Continuous casting.