Title

ESTUDO VIA FLUIDODINÂMICA COMPUTACIONAL (CFD) DO HEADER DE DESCAREPAÇÃO FINAL DA LAMINAÇÃO DE TIRAS A QUENTE DA USIMINAS

A COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD) STUDY OF THE END DESCALING HEADER AT USIMINAS HOT STRIP

Authorship

Giacomin, Cristovao Nery

Giacomin, Cristovao Nery

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DOI

10.5151/2594-5297-34615

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Abstract

O PRESENTE TRABALHO TEVE COMO INTUITO AVALIAR O ESCOAMENTO DOS FLUIDOS NO INTERIOR DO HEADER DE DESCAREPAçãO DA LAMINAçãO A QUENTE DA USIMINAS E A INFLUêNCIA DA GEOMETRIA DO BICO DE DESCAREPAçãO NO FORMATO DO JATO DE áGUA, ATRAVéS DE SIMULAçãO COMPUTACIONAL FLUIDODINâMICA. PARA TAL ANáLISE FORAM UTILIZADOS OS SOFTWARES DE MODELAGEM NX MACH E DE SIMULAçãO CFD STAR CCM+. NESTE ESTUDO OBSERVOU-SE QUE, DURANTE O PROCESSO, EXISTE UMA VARIAçãO DE PRESSãO NO INTERIOR DO HEADER EM FUNçãO DO COMPRIMENTO DO EQUIPAMENTO E QUE O IMPACTO DA áGUA COM O FILTROS POSICIONADOS NO SEU INTERIOR GERANDO UMA TURBULêNCIA NO SISTEMA. A TURBULêNCIA PODE INFLUENCIAR NEGATIVAMENTE NA QUALIDADE DO JATO E CONSEQUENTEMENTE NA EFICIêNCIA DO PROCESSO DE DESCAREPAçãO. OUTRA VERIFICAçãO FOI A INFLUENCIA DE COMO A GEOMETRIA DO BICO ESTá RELACIONADA COM O FORMATO DO JATO, COMO A INCLINAçãO DO CONE E OS RAIOS DA “PSEUDO” ELIPSE FORMADA PELA PROJEçãO DO FURO DO BICO. RESSALTA-SE QUE ATRAVéS DESTES RESULTADOS SERá INICIADA UMA SEGUNDA ETAPA DO PROJETO A FIM DE ANALISAR A INFLUêNCIA DO JATO EM RELAçãO AO RESFRIAMENTO DA TIRA E O IMPACTO NA SUPERFíCIE DA TIRA LAMINADA.

THE PRESENT PAPER AIMS TO EVALUATE THE FLOW INSIDE THE DESCALING HEADER PRESENT AT USIMINAS’ HOT STRIP, AS WELL AS THE INFLUENCE OF DESCALING NOZZLE DESIGNS ON THE WATER SPRAY SHAPE, THROUGH THE COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD) METHOD. FOR SUCH ANALYSIS, THE SOFTWARE SIEMENS NX MACH 12.0 WAS USED FOR GEOMETRY MODELING, FOLLOWED BY THE USE OF SIEMENS STAR CCM+ 13.06.012 TO PERFORM THE CFD ANALYSIS. THIS PAPER STATES THAT, DURING THE PROCESS, THERE APPEARS TO BE A PRESSURE CHANGE INSIDE THE HEADER, DEPENDING ON THE EQUIPMENT LENGTH, ALONG WITH WATER IMPINGING ON THE NOZZLE’S FILTERS THAT GENERATE A TURBULENCE WITHIN THE SYSTEM FLOW. THE TURBULENCE CAN NEGATIVELY IMPACT THE WATER SPRAY QUALITY, WHILST CONSEQUENTLY DESCALING THE PROCESS EFFICIENCY. ALSO NOTED, WAS THE INFLUENCE ON HOW NOZZLE GEOMETRY IS RELATED TO THE WATER SPRAY SHAPE, SUCH THAT THE CONE ANGLE AND THE “PSEUDO” RADIOS FORMED BY THESE PROJECTIONS OF NOZZLE HOLES. IN CONCLUSION, IT IS DEEMED ACCEPTABLE TO START A SECOND STAGE OF THIS PROJECT IN ORDER TO ANALYZE THE SPRAY INFLUENCE IN RELATION TO THE HOT STRIP COOLING AND THE SURFACE IMPINGING.

Keywords

Header de Descarepação; Laminação a Quente; CFD; Simulação Computacional

Descaling header; Hot-rolling; CFD; Computational Fluid Dynamics