Title

MODELAMENTO FÍSICO E MATEMÁTICO DA FORMAÇÃO DA PLACA DE MISTURA NO LINGOTAMENTO CONTÍNUO

MATHEMATICAL AND PHYSICAL MODELING OF GRADE TRANSITION IN CONTINUOUS CASTING

Authorship

Filho, Amilton Carlos Pinheiro Cardoso; Policarpo, Flávio Ferreira; Santos, Harley Sânio Oliveira dos; Tavares, Roberto Parreiras

Filho, Amilton Carlos Pinheiro Cardoso

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Policarpo, Flávio Ferreira

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Santos, Harley Sânio Oliveira dos

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Tavares, Roberto Parreiras

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DOI

10.5151/2594-5300-0041

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Abstract

A produção de aço vem crescendo e se diversificando ao longo dos últimos anos. Para atender aos diversos segmentos do mercado, as empresas trabalham com diversas qualidades e dimensões dos produtos. Desta forma, a produção de aços é bastante diversificada. Para conseguir obter altas produtividades e custos reduzidos, deve-se procurar trabalhar com seqüenciais longos. Assim, torna-se muito freqüente a ocorrência de misturas/trocas de qualidade dentro de uma mesma seqüência de lingotamento, sem que haja troca de distribuidor. Quando isso ocorre, são geradas placas contendo diferentes qualidades de aço. Estas placas são denominadas placas de mistura. A produção deste tipo de placas pode atingir volumes significativos, representando perdas importantes para as empresas. Neste trabalho foi feito um estudo sobre a formação da placa de mistura através de modelamentos físico e matemático. Os modelos físicos do molde e do distribuidor foram construídos em escala 1:3 em relação à instalação industrial. A operação destes modelos foi completamente automatizada, permitindo reproduzir de forma bastante adequada a prática adotada na indústria durante a troca de panelas contendo qualidades diferentes de aço. Observou-se que a redução do nível mínimo de aço líquido no distribuidor durante a transição foi a variável que causou a redução mais significativa no comprimento da placa de mistura. Estes resultados apresentaram boa concordância com a previsão das simulações matemáticas.

Using fully integrated and automated physical models of a tundish and a mould (strand) of a two-strand continuous slab caster, grade transitions experiments were performed. With this experimental setup, the procedure adopted in the industry during grade transition was rigorously reproduced. The effects of the minimum liquid level in the tundish, time kept at this minimum level and inlet flowrate into the tundish during level recovery on the intermixing length were determined. The positive effect of decreasing the liquid level in the tundish was demonstrated. It was also shown that predictions neglecting mixing in the mould tend to underestimate the intermixing length by as much as 70 %, depending on the liquid level in the tundish. The time kept at the minimum level showed a slight effect on the length of the intermixed slab. No clear effect of the inlet flowrate into the tundish during level recovery was identified in the range of flowrates tested. The predictions of a similar version of a previously developed mathematical model presented good agreement with the experimental results.

Keywords

Modelamento físico; Modelamento matemático; Placa de mistura; Lingotamento contínuo; Modificadores de fluxo.

Grade transition; Mathematical modeling; Physical modeling; Tundish; Mold