Title

MODELAMENTO DO PROCESSO DE LINGOTAMENTO CONTINUO PARA CHAPAS FINAS DE AÇO IF

MODELING THE NEAR NET SHAPE CONTINUOUS CASTING PROCESS OF IF STEELS

Authorship

Pereira, Bruno Amaral; Ribeiro, Rodrigo Magalhães; Silva, Alexandre José da; Castro, José Adilson de

Pereira, Bruno Amaral

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Ribeiro, Rodrigo Magalhães

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Silva, Alexandre José da

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Castro, José Adilson de

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DOI

10.5151/5463-5463-0003

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Abstract

A indústria do aço vem continuamente otimizando os processos objetivando redução do consumo de energia. Neste contexto o lingotamento continuo de chapas finas de aços baixo carbono juntamente com continua alimentação dos fornos de reaquecimento para laminação a quente seqüencial tem se tornado uma rota atrativa. O propósito deste trabalho é desenvolver um modelo matemático capaz de simular este processo e analisar condições operacionais otimizadas. O modelo é baseado na equação de transporte de energia juntamente com a solidificação do aço dentro da maquina de lingotar. A formulação do modelo envolve as equações de momentum e energia acoplada à taxa de solidificação. As equações diferenciais são resolvidas numericamente baseadas na técnica de discretização volumes finitos. As condições de resfriamento são especificadas para cada região, além da resitência ao fluxo de calor devido ao fluxante e oscilação na região do molde. Os resultados foram confrontados com dados industriais para condições de lingotamento continuo convencional e estendido para chapas finas.

The steel industry has continuously optimizing the process aiming at low energy consumption. In this context, the continuous casting of low carbon steels of thin slabs together with continuous charge of heating furnace for sequential hot rolling has become an attractive route. This work aims to develop a mathematical model able to simulate and investigate optimized operational conditions. The model is based on the transport equation of energy coupled with the continuous solidification. The differential equations and boundary conditions are solved numerically based on the finite volume discretization technique. The cooling and conditions are specified for each region, in addition to heat flow resistance due to fluxing layer and oscillating in the mold region. The model predictions were confronted with industrial data for conventional continuous casting conditions and extended to thin slab operation. Technological parameters such as water cooling flow rates and casting velocity were investigated in order to determine smooth operational conditions that minimize energy consumption and allows high productivity.

Keywords

Lingotamento continuo; Chapas finas; Modelamento matemático.

Continuous casting; Thin slabs; Mathematical modeling.