Title

Modelamento físico de distribuidor de lingotamento contínuo com quatro veios durante a troca de panela: Mistura de Aços e comportamento de escória

Physical modeling of a four-strand continuous casting tundish during ladle changeover: Steel intermix and slag behavior

Authorship

GABRIEL, WESLEI VIANA; CUNHA, DEIVISON LUIS RIBEIRO DA; TOMÁS, ANA FLÁVIA XAVIER; OLIVEIRA, ARTHUR FIGUEIRA ALMEIDA; SILVA, CARLOS ANTÔNIO DA; PEIXOTO, JOHNE JESUS MOL

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TOMÁS, ANA FLÁVIA XAVIER

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OLIVEIRA, ARTHUR FIGUEIRA ALMEIDA

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SILVA, CARLOS ANTÔNIO DA

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PEIXOTO, JOHNE JESUS MOL

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DOI

10.5151/2594-5300-44328

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Abstract

Este trabalho simulou o processo de troca de panela em um distribuidor de lingotamento de quatro veios, avaliando a influência de parâmetros geométricos e operacionais sobre o comportamento do escoamento do fluido. Foram observadas diferenças de fluxo entre os veios internos e externos, implicando variações significativas tanto no tempo de residência do metal quanto no volume de material de mistura gerado durante a troca. A manutenção do nível de aço em um volume intermediário durante o processo de troca (holding time) não indicou benefícios para o processo. As alterações de fluxo em condições não isotérmicas resultaram em menor volume de descarte para o veio externo, enquanto aumentaram o volume de descarte para os veios internos. Os critérios de intermix tiveram um enorme impacto no volume descartado: para composições restritas, com tolerância de 5%, o volume descartado foi maior. Para reduzir o intermix, recomenda-se reabrir a válvula longa da panela com o volume mínimo de 5 toneladas no distribuidor, e a vazão da panela deve ser de 2,5Q até o nível de trabalho. A presença de um inibidor de turbulência foi positiva para o processo, reduzindo a dispersão de gotas provenientes da camada de escória e aumentando o tempo mínimo de residência dos veios internos.

This work simulated the ladle change process in a four-strand casting tundish, evaluating the influence of geometric and operational parameters on fluid flow behavior. Flow differences between the inner and outer strands were observed, implying significant variations in both the metal residence time and the volume of mixing material generated during the exchange. Maintaining the steel level at an intermediate volume during the exchange process (holding time) did not indicate any process benefits. Flow changes under non-isothermal conditions resulted in a smaller discard volume for the outer strand, while increased the discard volume for inner strands. The intermix criteria had a huge impact on the volume discarded: for strict composition with 5% tolerance, this resulted in larger discarded volume. In order to decrease the intermix it is recommended to reopen the ladle shroud with the tundish minimum volume of 5 tons and the ladle throughput rate should be 2.5Q up to the working level. The presence of a turbulence inhibitor was positive for the process, reducing the dispersion of slag droplets from the slag layer and increasing the minimum residence time of the inner strands.

Keywords

Inibidor de Turbulência, Troca de Panela, Mistura de Aços, Camada de escória

Turbulence Inhibitor, Ladle Changeover, Intermix, Slag Layer